Evaluation of the use of a vegetable oil in distribution transformers

Evaluación del uso de un aceite vegetal en transformadores de distribución

Desde los inicios de los transformadores inmersos en líquido refrigerante, el fluido empleado por tradición ha sido el aceite de origen mineral. Sin embargo, en las últimas décadas se han unido esfuerzos en la búsqueda de alternativas que tengan un menor impacto en el medio ambiente y que a su vez satisfagan los requerimientos técnicos de aislamiento y refrigeración en los transformadores. Actualmente se encuentran en el mercado aceites aislantes de origen vegetal que pueden tener un menor impacto ambiental durante su uso y disposición final; no obstante, su elevado costo y su poco tiempo de uso han limitado su aplicación masiva.

En este trabajo se presenta la evaluación del comportamiento térmico de dos transformadores de distribución de diferente potencia inmersos en aceite dieléctrico de origen vegetal y se compara su desempeño con el de dos transformadores constructivamente iguales inmersos en aceite mineral. Los resultados obtenidos revelan que los transformadores cumplen con los requerimientos de la normatividad existente.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, los transformadores sumergidos en líquido emplean principalmente aceites minerales dado su probado buen rendimiento en servicio y su relativo bajo coste en comparación con otras alternativas presentes en el mercado. Sin embargo, los aceites minerales tienen ciertas limitaciones como su bajo punto de inflamación, que condiciona su uso en ambientes interiores, y su baja biodegradación, que puede causar un alto impacto ambiental durante su uso o disposición final.

En los últimos años, el aspecto medioambiental ha cobrado importancia y el desarrollo de tecnologías limpias y técnicamente funcionales es muy demandado. Con el desarrollo de los aceites vegetales para su uso en equipos eléctricos, aparece una alternativa con ventajas en cuanto a seguridad y medio ambiente [1-5]. Sin embargo, la adopción de esta nueva tecnología plantea muchos interrogantes: ¿Es necesario rediseñar el transformador? ¿Cómo se gestiona la disposición final de estos aceites? ¿Son estos fluidos compatibles con los materiales internos del transformador? ¿Son viables desde el punto de vista económico? A este respecto, se han realizado varios estudios, principalmente por parte de los fabricantes de estos aceites y de algunas instituciones de investigación y universidades [6-15].

En la evaluación térmica, la literatura muestra un mayor aumento de la temperatura del aceite en los transformadores sumergidos en aceite vegetal [2]. Este mayor aumento de temperatura sugeriría una menor vida útil que la de los transformadores con aceite mineral; sin embargo, dado que el papel se degrada mucho más lentamente en presencia del aceite vegetal, estos transformadores podrían tener una vida útil igual o mayor que los sumergidos en aceite mineral [5].