El medidor tan delta de aceite dieléctrico generalmente se utiliza para evaluar el estado de la aislación de los transformadores. Durante la prueba del aceite del transformador, se miden las pérdidas de corriente (componente activo) y la corriente reactiva que se producen cuando el aceite se conecta entre los electrodos bajo cierta tensión.

Las pérdidas de corriente y la corriente reactiva se representan como dos componentes que interactúan en forma de un ángulo cercano a los 90 grados, donde el componente activo es paralelo a la tensión y el componente reactivo es perpendicular. La relación entre ellos se expresa en el tangente de este ángulo, que se utiliza para evaluar el estado de la aislación.

Las impurezas o contaminantes en el aceite del transformador pueden llevar a una disminución de su resistencia y un aumento de la corriente reactiva. Esto puede causar un desplazamiento del ángulo entre los componentes activo y reactivo de la corriente. El desplazamiento del ángulo puede indicar contaminación o degradación de la aislación, lo que puede afectar la fiabilidad del transformador.

Normativa del tangente del ángulo de pérdidas dieléctricas según estándares internacionales

El tangente del ángulo de pérdidas dieléctricas ayuda a identificar defectos de aislamiento como la presencia de humedad y burbujas de gas, delaminación del aislamiento, aparición de contaminantes en el aceite, así como el deterioro general de la composición y el envejecimiento.

Los estándares IEC e IEEE son ampliamente aceptados para normar los valores del tangente del ángulo de pérdidas dieléctricas y se aplican a grupos específicos de aceite de transformador: aceite nuevo (IEC 60296, IEEE C57.106), aceite en operación (IEC 60422, IEEE C57.106) y aceite regenerado (IEEE C57.637). Cada uno de estos estándares define cómo interpretar los resultados, comparando los valores medidos con los niveles recomendados publicados, específicos para cada transformador.

Los valores típicos son los siguientes:

• Aceite nuevo (calidad industrial): 0,05 – 0,1 pS/m;
• Aceite en operación en buen estado: 0,1-1,0 pS/m;
• Aceite en operación en estado satisfactorio: 1,0-5,0 pS/m;
• Aceite en operación en mal estado: > 5,0 pS/m.

Sin embargo, estos valores pueden variar según el estándar específico, el fabricante y el tipo de transformador. También es importante un monitoreo continuo para detectar cambios y reaccionar a tiempo.

Principio general de medición del tangente del ángulo de pérdidas dieléctricas del aceite de transformador

El estándar IEC 60247 describe el método general para determinar el tangente de las pérdidas dieléctricas del aceite de transformador, que sigue el siguiente algoritmo.

El indicador de medición es sensible a las variaciones de temperatura, por lo que para el primer paso, el aceite en la celda de medición se calienta a la temperatura necesaria. Si el calentamiento se realiza manualmente, se recomienda iniciar la medición solo después de 10 minutos de alcanzar la temperatura establecida ± 1 °C.

La tensión se aplica solo durante las mediciones. La tensión aplicada debe crear una intensidad de campo eléctrico en el aceite de 0,03 a 1 kV/mm, y variar sinusoidalmente con una frecuencia de 40-62 Hz.

Después de completar las mediciones iniciales, el aceite se retira de la celda de medición. Las mediciones repetidas deben realizarse con las mismas configuraciones y medidas de seguridad que la primera porción de aceite. Los valores del tangente obtenidos no deben diferir entre sí en más de 0,0001 más el 25% del valor mayor de las dos mediciones.

Si se cumple la condición del paso 5, las pruebas se consideran completadas. Si la condición no se cumple, las mediciones continúan hasta que se obtengan dos valores consecutivos que cumplan con los requisitos. Estos se aceptan como el resultado de la medición.

Además de la medición del tangente de las pérdidas dieléctricas, el estándar IEC 60247 también regula la medición de parámetros como la resistencia y la permitividad dieléctrica del aceite. Estos indicadores, tanto individualmente como en conjunto, proporcionan información sobre la calidad y el grado de contaminación del aceite de transformador.

Medidor tan delta de aceite dieléctrico TOR-3

Para simplificar el proceso de mantenimiento, GlobeCore ha desarrollado el medidor tan delta de aceite dieléctrico — TOR-3. Este tester está diseñado para analizar líquidos dieléctricos según el estándar IEC 60247, y puede utilizarse para la medición automática de pérdidas dieléctricas, permitividad dieléctrica y resistencia específica.

El TOR-3 automatiza los procesos de calentamiento, control de temperatura, recolección de datos de alta velocidad, cálculo, visualización y almacenamiento. Esto permite que el proceso de mantenimiento sea más eficiente y conveniente.

El principio de funcionamiento del TOR-3 es muy simple: el control se realiza mediante una computadora. Después de configurar la celda de prueba y llenarla con una muestra de aceite para la prueba, comienza el procedimiento de prueba. El medidor tan delta de aceite dieléctrico TOR-3 realiza automáticamente todas las mediciones seleccionadas, y los resultados se muestran en la computadora. Si es necesario, también se pueden imprimir, ver en línea o archivar en formato gráfico o digital.

Ventajas y beneficios del uso del medidor tan delta de aceite dieléctrico TOR-3

El medidor tan delta de aceite dieléctrico TOR-3 tiene una serie de ventajas y características:

• Sistema de calentamiento implementado internamente, lo que permite acelerar los procesos de calentamiento y estabilización de la temperatura. El dispositivo alcanza rápidamente las características establecidas y comienza a medir el tangente de las pérdidas dieléctricas y la permitividad dieléctrica en unos pocos minutos.
• Alta precisión, con una tolerancia de medición que no excede el ±1% + 0,00008, y para la permitividad dieléctrica ±2%, lograda gracias al diseño especial del condensador de referencia, así como la calibración previa de la celda de medición vacía mediante un programa especial.
• Compacto y ligero, lo que permite moverlo fácilmente por el laboratorio si es necesario.
• El TOR-3 puede trabajar en un amplio rango de amplitudes, lo que permite realizar pruebas con diferentes configuraciones y requisitos de voltaje.

Todo esto permite el uso extendido del medidor tan delta de aceite dieléctrico TOR-3 en laboratorios electrotécnicos, obteniendo datos rápidos y precisos para diversos estándares de medición.