8/10/2019 Prueba de Rigidez Dielectrica Del Aceite

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Ao de la promocin de la industria responsable y del compromiso climtico

UNIVERSIDAD SAN PEDRO

FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA MECANICA

ELECTRICA

LABORATORIO DE MAQUINAS ESTATICASELECTRICAS

TEMA

RIGIDEZ DIELECTRICA DEL ACEITE

ALUMNO:

VASQUEZ ARANA ERICKZAVALETA TOLENTINO DARWIN

DOCENTE:

Ing.BRUNO BRAVO

CICLO:

VIII

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PRUEBA DE RIGIDEZ DIELECTRICA DEL ACEITE

La determinacin de la rigidez dielctrica del aceite es importantepara verificar la capacidad que tiene para soportar esfuerzos

dielctricos sin fallar.El valor de la rigidez dielctrica esta representado por el voltaje alque se presenta la ruptura dielctrica del aceite entre los electrodosde prueba , bajo ciertas condiciones predeterminadas .Permitetambin detectar la presencia de agentes contaminantes como agua, suciedad o algunas partculas conductoras en el aceite . Un valorelevado de rigidez dielctrica no indica ausencia de otroscontaminantes necesariamente.

Para la realizacin de la prueba se puede usar , en general ,cualquier probador de rigidez dielctrica en el que los elementosque lo constituyen son principalmente : el transformador elevador ,un voltmetro de medida , el equipo de interrupcin y los electrodosdentro de la copa estndar

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La separacin entre los electrodos que se encuentran en al copa estndar debeser de 2.54 mm .(0.10plg) , valor ajustado con un calibrador que forma parte del

propio probador de rigidez dielctrica del aceite.

Los electrodos y la copa en donde se colocaron las muestras de aceite sedebern limpiar con papel seco o gamuza , de manera que quede libre depelusa , tratando de no tocar con los dedos de electrodos durante el proceso delimpieza. Despus se enjuaga con un solvente como thiner o gasolina blanca ,y finalmente , antes de hacer la primera prueba se debe enjuagar la copa deaceite nuevo y seco . Si el valor de la ruptura es inferior a 35kv , se debeefectuar nuevamente la limpieza de la misma.

Para efectuar una prueba representativa en nuestra muestra de aceite que sesospecha contiene impurezas, se debe evitar agitacin en el aceite , ya queesto puede introducir una cantidad excesiva de aire en el mismo.

Para tomar una muestra representativa del total del aceite , se recomiendatomar las precauciones siguientes:

- Los recipientes de prueba deben estar limpios y secos- La vlvula de drenaje del transformador se debe limpiar y drenar

previamente

- El recipiente de prueba se debe enjuagar una vez con el aceite a probar- Cuando la humedad relativa sea mayor del 50 % , no es recomendabletomar muestras

El procedimiento de prueba es el siguiente:

Cuando se desea determinar la rigidez dielctrica de un aceite , se debeefectuar una prueba de ruptura en cada de las copas . En el caso de losensayos de rutina, cuando se requiere determinar la rigidez dielctrica de unaceite , se efectua una prueba de ruptura en dos llenados sucesivos de la copa

estndar de prueba . El valor minimo especificado es de 26kv para aceitesusados y de 30kv para aceites nuevos durante un minuto.En los aceites usados

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, si cualquiera de los dos experimentos que se realizan en las muestrassucesivas es menor de 26kv, entonces se debern hacer tres ensayosadicionales de tres muestras . Cuando el ensayo se realiza con electrodosplanos , estos se deben efectuar aplicando voltaje a razn de 3kv/seg

Rig id ez d ielct ri ca

La rigidez dielctrica disminuye con el tiempo debido a la contaminacin del aceite.Este ensayo, quizs el ms frecuentemente utilizado. Permite detectar impurezasmecnicas o dicho de otro modo detectar material insoluble en el aceite, tales comofibras, pelusas o agua libre.

El valor de la rigidez dielctrica es prcticamente independiente del estado qumicodel aceite, pero su influencia es directa sobre la seguridad del servicio de untransformador, debe ser considerada como uno de los ensayos principales cuando setrata de evaluar el estado dielctrico de la aislacin.

En un ensayo convencional en el cual el valor medido de rigidez dielctrica dependeesencialmente del equipo y del procedimiento utilizado. Consiste en someter a unamuestra de aceite contenida en un recipiente apropiado, a una prueba de tensinalterna, cuyo valor se va elevando en forma continua hasta que se produce ladescarga disruptiva.

El ensayo se efecta sobre las muestras tal cual son extradas, sin secado odesgasificacin previa. Como los resultados obtenidos dependen del diseo de loselectrodos utilizados, siempre conviene indicar en el informe respectivo de qu tipo deelectrodo se trata o que se haga mencin explcita de la norma bajo la cual fue

realizado el ensayo.

La cantidad mnima de aceite empleada no debe ser menor a 0,25 litros y la distanciaentre los electrodos y las paredes del recipiente no inferior a 12 mm.

Al verter el aceite en el recipiente que previamente a sido lavado y secado, seprocede de manera que el aceite descienda lentamente a lo largo de las paredes delmismo, con el objeto de evitar la formacin de burbujas de aire. Luego se deja reposardurante 10 minutos antes de aplicar la tensin.

Las pruebas o ensayos pueden realizarse de dos formas:

Conservando la separacin de los electrodos ( 2,5 mm.) y aumentando la tensin aaplicar, o conservando constante el valor de la tensin y variando la separacin entreelectrodos.

En serie con el trayecto de la descarga, se coloca una resistencia de 30 kilo ohms, elsecundario del transformador debe dar una tensin mnima de 30 KV., con unapotencia de 250 KVA. Para cada prueba se realizan seis descargas, despus de cadauna se remueve el aceite por medio de una varilla de vidrio bien seca. La primeradescarga no se tiene en cuenta, y se toma el valor medio de las cinco restante

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Del siguiente grfico se obtiene el valor del factor K, que corresponde a ladistancia entre los electrodos. La rigidez dielctrica se obtiene de la siguiente manera:

E = K x U KV./ cm donde U es la tensin aplicada con un crecimiento de doskilovolt por segundo y la frecuencia de estar entre los 40 y los 62 hertz.

El fenmeno de perforacin elctrica, es decir la conversin de la elevada resistividad,caracterstica de los materiales aislantes, en una perfecta conductividad, se suponeque se debe a que el aceite se calienta entre los electrodos, formndose burbujas degas por la que permite el paso de la corriente a travs del gas

La rigidez dielctrica del aceite aislante mineral aumenta con la temperatura, hasta los60 grados porque hasta dicha temperatura baja la viscosidad. A partir de los 60 gradosaproximadamente la viscosidad permanece constante mientras que la rigidezdielctrica comienza aumentar de valor. El mximo valor de la rigidez dielctrica seobtiene aproximadamente entre los ochenta y noventa grados. Otras experi4nciasafirman que el mximo de rigidez dielctrica se obtiene aproximadamente a lossesenta grados.

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y la mnima rigidez dielctrica se obtiene entre los menos veinte y el cero grado.

La rigidez dielctrica varia con el contenido de agua del aceite. Al llegar a los veinte

kilo volts por cm. La rigidez se estabiliza a un valor prcticamente constante, debido aque con una proporcin de agua tan elevada, las gotitas se renen formando gotas demayor volumen, que se depositan en el fondo del recipiente

En la presente tabla se nuestra una gua de los ensayo a realizar con que frecuencia ylas medidas que se deben tomar ante los resultados

RIGIDEZ DIELCTRICA EN UN TRANSFORMADOR DE POTENCIA

Es una prueba que muestra la presencia de agentes contaminantes(agua, polvo, partculas conductoras) en el aceite, las cuales pueden serrepresentativas si se presentan valores bajos de rigidez. Cuando un

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aceite est muy contaminado tiende a presentar valores bajos de rigidez

los cuales disminuyen el aislamiento del transformador.

La prueba consistente en aplicar un voltaje de C.A. entre dos electrodossumergidos en aceite a una distancia de 2.54 mm o 2.0 mm

dependiendo de la norma a ser utilizada. Esquemticamente:

El valor de tensin en kilovoltios a la que se presenta descarga entre los electrodos sele conoce como rigidez dielctrica y como norma general es el promedio del resultadode 5 pruebas sobre la misma muestra espaciadas un minuto.

Las normas utilizadas y los valores lmites permitidos para esta prueba son las

siguientes:

ASTM D-877: Electrodos planos separados 2.54 mm, Tensin Mnima 25 kV ASTM D-1816: Electrodos semiesfricos separados 2.0, Tensin mnima 50

kV.

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Po r quhay que p robar el acei te d ielct ric o?

Uno de los elementos de mayor importancia en un programa de mantenimientoelctrico preventivo y predictivo , lo representa el liquido aislante que en la mayora delos casos lo representa el aceite mineral.

El aceite dielctrico en los transformadores de potencia realiza dos grandes funciones:Primero, sirve como elemento aislante para poder soportar los altos voltajes que segeneran internamente dentro del transformador. Segundo, el aceite mineral tiene lafuncin de servir de elemento trasmisor de calor para poder disipar el calor generadopor los bobinados y ncleo del transformador.

De tal manera, el aceite debe mantener excelentes propiedades elctricas para podersoportar la degradacin trmica y la oxidacin. Algunos transformadores no contieneaceite mineral sino lquidos sintticos tales como: silicona, R-Temp. askarel

Hay varias razones de peso para realizar pruebas peridicas al aceite dielctrico:

primero las pruebas indicaran las condiciones internas del transformador. Cualquiersntoma de lodo permitir retirarlo del transformador antes de que penetre y ocasionealgn dao en los bobinados y las superficies interiores del transformador,prolongando su vida til .Otra ventaja es la reducir las salidas no programadas, si sedetecta algn problema, entonces se toman las medidas que impidan lasinterrupciones. Finalmente y basado en le hecho de que el aceite se degrada de unamanera predecible, las pruebas peridicas ayudarn de una manera bastante segurapara poder anticipar cualquier condicin negativa del aceite dielctrico, esto permiterealizar comparaciones entre tasas de decremento normales y anormales

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MEDIDOR DE RIGIDEZ DIELECTRICA DEL ACEITE

Equipo de medicin de Rigidez dielctrica de aceites aislantes modelo DTS-60A marcaHighVoltage, porttil para uso en laboratorio o en Campo.

Equipo Microprocesado totalmente automtico, porttil para uso en campo o en

laboratorio.

Patalla de cristal lquido en matriz de 128 X 64.

Tensin de Prueba de 0 a 60kVca. Modelo DTS100D hasta 100kVca.

Incremento de voltaje variable en pasos de 0.1 kV/s.

10 secuencias de prueba pre-programadas ASTM D877/87, VDE 0370-P5/92, CEI 10-1/73, IRAM 2341/72, UTE C27-221/74, RVHP 1985, PN-77/ED4408

La memoria interna almacena las ltimas 50 pruebas

Interfase RS232 para descargar los resultados almacenados en memoria.

Lenguajes seleccionables: Ingls, Espaol, Francs, Griego.

Impresora trmica integrada.

Dispositivo de Seguridad en el compartimento de la puerta del equipo.

Alimentacin: 120V, 50/60Hz, 7A.

Temperatura de Operacin de -10 grados Celsius a 40 grados Celsius.

Celdas de Prueba de acuerdo a Normas ASTMD877, ASTMD1816, IEC156.

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Las norm as de la rig idez dielct ric a del aceite

La norma ASTM D 877:presenta una mayor respuesta a partculas y agua disuelta en

el aceite, ambos complemente nocivos para la rigidez dielctrica del aceite.

La norma ASTM D1816evala de una mejor manera los posibles cambios que puedan

ocurrir en el aceite dentro del transformado