La cámara amortiguadora de ventilación universal G3B
El oxígeno que se encuentra disuelto en el aceite acelera el envejecimiento del sistema de aislamiento de un transformador. El oxígeno consumido durante este proceso es suministrado desde la atmósfera en el caso de transformadores construidos en el modo abierto. Este efecto tiene repercusiones negativas a largo plazo.
Por esta razón, la cámara amortiguadora de ventilación (G3B) puede ser considerada como solución para este problema. Para ello, la cámara se incorpora en el conducto de expansión del transformador antes del recipiente de secado, con lo cual se obtiene un hermetizado del transformador.
Prolongación de la durabilidad de transformadores construidos en el modo abierto
(Re-)Hermetizado con ayuda de la cámara amortiguadora de ventilación G3B
El oxígeno dentro del aceite provoca un envejecimiento prematuro del sistema de aislamiento y en hoy en día se considera como una de las causas más importantes para tiempos de vida reducidos de los transformadores. Por ello, los transformadores que tienen un cierre hermético al aire ostentan una conservación más larga del aislamiento sólido, como también de la calidad del aceite, pudiendo por lo tanto ser utilizados en la práctica durante más tiempo que transformadores construidos en el modo de abierto. Esa es la razón, por la cual seguirá aumentando la demanda tanto de hermetizado de transformadores nuevos, como también de hermetizado posterior de transformadores abiertos existentes.
Las desventajas de un hidrocompensador
Transformadores nuevos con recipiente de expansión están equipados con un hidrocompensador, el que, sin embargo, a menudo posee las siguientes desventajas durante el uso en servicio:
- Gastos de adquisición elevados
- Intensidad del mantenimiento: La membrana envejece más rápido que el transformador, algunos usuarios cuentan con una sustitución de al menos tres veces durante la durabilidad prevista para el transformador.
- Los gastos de recambio exceden claramente los gastos de adquisición
- No hay transporte de la humedad hacia el exterior
- Aceite desgasificado debilita la función de acumulación de gas del relé Buchholz
- A menudo, en la práctica es problemático supervisar el hermetizado
Ventajas de la cámara amortiguadora de ventilación G3B
Como alternativa, la cámara amortiguadora de ventilación (G3B) ofrece las siguientes ventajas:
- Prolongamiento a bajo costo y significativo de la durabilidad de los transformadores
- Retardo comprobado del proceso de envejecimiento del aislamiento sólido del transformador.
- No se interviene en el sistema de aceite del transformador durante la instalación.
- La función de supervisión del relé Buchholz queda conservada
- Fácil accesibilidad en las cercanías del suelo (por ello apropiada también especialmente para transformadores pequeños en áreas que de otro modo son difíciles de acceder.
- Después de sustituir el transformador, el sistema G3B puede seguir siendo utilizado para otros transformadores
Estructura y modo de funcionamiento del sistema G3B
El sistema G3B consta de una cámara cilíndrica que se incorpora en el conducto de expansión del transformador directamente antes del recipiente de secado. A modo de opción, se puede incorporar adicionalmente un cilindro de nitrógeno comprimido. La cámara misma tiene un cilindro interior sin fondo y está parcialmente llena con aceite. El aceite cumple la función de medio de trabajo para cambios de presión, así como de barrera de difusión. Discos especiales de aluminio autoflotantes aíslan al aceite del aire ambiental, a través de lo cual se obtiene una separación entre el aire con contenido reducido de oxígeno de la cámara de gas del expansor (gris) y el aire exterior seco (blanco).
La G3B posee dos posiciones finales naturales para las diferencias del nivel de aceite, mediante lo cual se compensan diferencias de temperatura de hasta 30 °C en el aceite de la caldera.
Si la presión atmosférica en el expansor se excede en 40 mbar (nivel de aceite máximo en el cilindro interior), el gas es entregado a la atmósfera. Si la presión cae en 20 mbar (nivel de aceite mínimo en el cilindro interior) por debajo de la presión atmosférica, se procede a alimentar aire exterior seco (rehermetizado natural) o nitrógeno del cilindro comprimido (rehermetizado asistido por N2).
Hay dos posibilidades para el (re)hermetizado con sistemas G3B:
En forma natural (G3B): Cuando comienza el envejecimiento en la parte activa, el oxígeno que se consume durante este proceso es sustituido continuamente con aire. El estado final es un aceite con contenido bastante reducido de oxígeno.
Asistido por N2 (G3B/N2): El oxígeno consumido es sustituido con nitrógeno. Adicionalmente, la dosificación del N2 se efectúa durante el enfriamiento y la resaturación, lo que permite rehermetizar los transformadores en forma más vasta y efectiva. Finalmente, el aceite tiene una baja concentración de oxígeno, un estado que, sin embargo, es alcanzado bastante más rápido con esta opción.
La barrera de difusión G3B no sólo impide en el área de servicio la penetración de aire, sino que también la salida de gases de fallo de baja solubilidad en aceite (H2, CO), lo que incrementa la fiabilidad del diagnóstico de las condiciones de servicio.
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