Aportaciones al estudio del envejecimiento de componentes dieléctricos en transformadores de potencia

Abstract

En esta tesis doctoral se lleva a cabo el estudio de la degradación temporal del sistema dieléctrico (aceite y papel) en transformadores eléctricos; dicho estudio se realiza desde dos perspectivas.

En primer lugar se analiza la degradación sufrida por el aislamiento sólido de un transformador de distribución retirado del servicio. Para ello se estudia la degradación del papel tanto en términos físico-químicos (a través del grado de polimerización) como en términos de resistencia mecánica (a través del índice de tracción).

En segundo lugar se somete a diversas muestras de papel kraft y aceites de diferente naturaleza a procesos de envejecimiento térmico acelerado en laboratorio, con el objetivo de comparar el efecto de la temperatura en la degradación del sistema dieléctrico. Para ello se han utilizado tres aceites diferentes (uno de origen mineral y dos vegetales) que han sido sometidos, junto con muestras de papel kraft, a 110, 130 y 150ºC de temperatura durante diferentes períodos de tiempo. El envejecimiento del aceite se ha caracterizado a partir de la evolución de algunas de sus propiedades como la acidez, la humedad, el factor de disipación dieléctrica o la naturaleza y cantidad de gases disueltos. Por otro lado, la degradación del papel se ha estudiado a través de su grado de polimerización.

El objetivo es avanzar en el conocimiento del comportamiento de los ésteres naturales y su aplicación en el campo de los transformadores eléctricos de potencia, lo cual resulta actualmente de interés internacional no solamente por encontrar líquidos dieléctricos y refrigerantes más seguros sino más respetuosos con el medio ambiente.