Regeneración de aceite en México es un proceso esencial en la industria de la energía, vital para el mantenimiento de transformadores. Los transformadores son componentes clave en la transmisión y distribución de electricidad. La electricidad generada por las plantas de energía no se puede suministrar directamente a los consumidores residenciales e industriales. Por tanto, la tensión se aumenta para la transmisión a larga distancia y debe reducirse antes de que esta energía pueda utilizarse en maquinaria industrial o en electrodomésticos en los hogares. Sin los transformadores, esta transmisión de electricidad sería imposible, haciendo que la fiabilidad de estos equipos sea crucial para el suministro ininterrumpido de electricidad a nivel mundial.

El Sistema de Aislamiento en Transformadores

El factor más importante en la confiabilidad del transformador es la condición de su sistema de aislamiento interno. El aislamiento del transformador consiste tanto en aislamiento sólido (celulosa) como líquido (aceite). El aceite del transformador sirve como refrigerante y disipa el calor generado por las bobinas del transformador y protege el aislamiento de celulosa. Las tensiones de la operación del transformador influyen en el sistema de aislamiento y, si no se atienden, este aislamiento falla, causando fallos catastróficos y muy costosos.

Desafíos y Soluciones en la Regeneración de Aceite

El aceite dieléctrico se ve influenciado por la temperatura elevada y varios químicos, sobre todo por el oxígeno, con el que puede entrar en contacto, ya sea del aire atmosférico o de las impurezas del agua en el aceite. El oxígeno naturalmente causa la oxidación del aceite, lo que resulta en la formación de todo tipo de sustancias indeseables, como ácidos u óxidos, así como hidrocarburos volátiles. Este proceso se conoce como envejecimiento del aceite. En lugar de proteger el papel y las partes metálicas del transformador, el aceite de transformador con alto contenido de ácido los ataca. La celulosa se descompone, formando agua y oxígeno que a su vez aceleran la oxidación del aceite, causando un proceso descontrolado de deterioro del transformador.

Innovación en la Regeneración de Aceite en México

En México, para eliminar de manera confiable ácidos y otros compuestos indeseables del transformador, se requiere la regeneración de aceite. La regeneración de aceite del transformador implica pasar el aceite a través de una capa de sorbente, que atrapa los contaminantes en sus poros. Después de filtrarse a través del sorbente, los productos de envejecimiento se eliminan del aceite; su condición mejora tanto como nueva.

Los ingenieros de GlobeCore se propusieron desarrollar un sistema de regeneración de aceite que purificaría integralmente el aceite y solucionaría el problema de la saturación del sorbente al mismo tiempo. La investigación resultó en la creación del sistema CMM-R: una solución completa para la regeneración de aceite de transformador que también no requiere cambios frecuentes y costosos del material adsorbente.

El Sistema CMM-R y su Impacto

La unidad de regeneración de aceite CMM-R opera de la siguiente manera. La unidad consta de varias columnas con adsorbente. También incluye una unidad de desgasificación para eliminar gases, agua y partículas del aceite. El aceite contaminado pasa a través del adsorbente y sale visiblemente más claro y ligero; de ahí, va al desgasificador y luego de vuelta al transformador. Al final, todos los parámetros de rendimiento del aceite mejoran enormemente, desde el número de ácido y el factor de pérdida de disipación hasta la resistencia dieléctrica y el contenido de gas.

Este proceso lleva tiempo y requiere que el aceite pase varias veces por la máquina. Sin embargo, el CMM-R está equipado con un Sistema de Seguridad del Transformador, un dispositivo que permite operar en un transformador energizado. Así que, aunque el transformador debe apagarse para conectar y desconectar la unidad, por razones de seguridad, puede estar energizado durante la duración del tratamiento. El Sistema de Seguridad del Transformador controla el nivel de aceite en el transformador durante el procesamiento y detiene la máquina si el nivel de aceite cae por debajo de los límites operativos de seguridad del transformador.

La capacidad de regenerar aceite en transformadores energizados también es importante ya que aborda el problema de los contaminantes alojados en el aislamiento de papel. De hecho, si la seguridad lo permite, se recomienda operar el CMM-R con el transformador bajo potencia. Cuando algunos de los contaminantes se eliminan del aceite por el adsorbente y este retorna al transformador, ya no está saturado y puede disolver algunos de los contaminantes depositados en las bobinas. Las vibraciones y el calor del transformador en funcionamiento promueven y aceleran este proceso. El aceite literalmente lava los contaminantes de las bobinas, resultando en un resultado mucho mejor que simplemente cambiar el aceite solo para que se contamine por las impurezas que quedan en el aislamiento impregnado con aceite.

Sin embargo, la capacidad del adsorbente para acumular contaminantes no es ilimitada, y después de una serie de pasadas del aceite a través de la capa, se satura. La velocidad a la que el adsorbente se satura depende principalmente del grado de contaminación del aceite. Inicialmente, el aceite que sale de las columnas es ligero y claro, pero se oscurece a medida que el sorbente ya no puede atrapar las impurezas del aceite. En un cierto punto, el adsorbente se satura por completo, y el proceso de regeneración de aceite debe detenerse.

Aquí es donde entra en juego la característica más importante de la unidad de regeneración de aceite CMM-R. Cuando el adsorbente está saturado y ya no puede regenerar aceite, la unidad cambia automáticamente al modo de reactivación del adsorbente. El adsorbente no necesita ser extraído de las columnas. El aceite restante se bombea fuera de las columnas de adsorbente, y comienza el ciclo de reactivación. Mientras las columnas de adsorbente se reactiven, el procesamiento de aceite puede continuar ya sea ejecutando el aceite continuamente a través de la sección de desgasificación de la máquina o cambiando al segundo conjunto de columnas de adsorción, si la máquina está equipada con ellas. Por ejemplo, el CMM-12R está equipado con 12 columnas, lo que significa que mientras seis de las columnas están en modo de reactivación, las otras seis pueden seguir funcionando y regenerando el aceite sin necesidad de detener la máquina. El aceite bombeado de las columnas inmediatamente antes de que comience la reactivación, se mantiene en un recipiente separado del aceite regenerado más limpio y se devuelve para su procesamiento una vez que el ciclo de reactivación está completo.
Por supuesto, después de muchos ciclos de regeneración de aceite y reactivación de adsorbente, el material se agota completamente y debe reemplazarse. El adsorbente utilizado en la unidad de regeneración de aceite CMM-R puede durar hasta 300 ciclos de regeneración y reactivación antes de que finalmente deba ser reemplazado. Esto equivale a aproximadamente dos años de operar la máquina a plena capacidad. Al final de su vida útil, el adsorbente se somete a un último ciclo de reactivación que elimina todo el aceite y sustancias nocivas y se vuelve completamente seguro para el medio ambiente. El sorbente agotado no requiere un procedimiento especial de eliminación.

La unidad de regeneración de aceite CMM-R es una planta relativamente grande, y generalmente se instala en un remolque apto para carretera. El remolque está equipado con un compartimento operador con aire acondicionado, desde el cual el operador puede supervisar y administrar la operación de la planta. La unidad está completamente automatizada a través de un sistema SCADA y un PLC, y se puede controlar desde la pantalla de una PC o una computadora portátil. Las plantas de regeneración de aceite más pequeñas pueden opcionalmente estar equipadas con un panel de control de pantalla táctil en el gabinete de control eléctrico de la unidad.

El sistema de aislamiento del transformador se beneficia enormemente de la regeneración de aceite. A diferencia del aceite, el aislamiento sólido del transformador no se puede reparar o reemplazar fácilmente. Los costos de reemplazar el aislamiento de papel impregnado con aceite son significativos, por decir lo menos. Sin embargo, la regeneración de aceite elimina las sustancias agresivas que causan la deterioración del aislamiento sólido y ralentiza o incluso detiene este proceso. La regeneración regular y oportuna de aceite de transformador es un método que puede extender la vida útil de un transformador hasta veinte o treinta años, manteniendo su aislamiento sólido en buenas condiciones.

Impacto de la Unidad de Regeneración CMM-R

La unidad de regeneración de aceite CMM-R mejora significativamente la confiabilidad del elemento clave en la transmisión y distribución de energía, el transformador. Además de asegurar un suministro de energía ininterrumpido a los clientes, la regeneración regular de aceite elimina o minimiza muchos costos asociados con la operación del transformador, como los costos de cambio de aceite, reparaciones y, en última instancia, el costo de reemplazo prematuro del transformador completo.

En conclusión, la regeneración de aceite se presenta como una solución innovadora y efectiva en México para mantener la eficiencia y prolongar la vida útil de los transformadores. Con tecnologías avanzadas como la unidad CMM-R de GlobeCore, se abre un nuevo camino en la gestión y mantenimiento de transformadores, contribuyendo significativamente a la sostenibilidad y eficiencia en el sector energético.