aceite+vegetal.+biotemp

© ABB Group May 30, 2009 | Slide 1

Aceite Vegetal - BIOTEMP®ABB Brasil - Transformadores

Inocencio Solteiro, ABB Transformer Day 2010


�� Historia� Introducción� Tendencia de Mercado� Definición� Propiedades del Aceite� Estabilidad à Oxidación� Concentración de Gases� Ventajeas� Expectativa de Vida� Cuidados Especias� Certificados e Normas

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Contenido


� 1883 Invención del Transformador por William Stanley.

� 1890 Invención del Transformador Resfriado a Aceite Vegetal.

� 1929 Invención del Bifenil Poli clorada (PCB), aceite Áscares.

� 1933 Transformadores con PCB para protección del incendio

� 1970 Prohibición del aceite Áscares (PCB).

� 1990 Aceite Vegetal Desarrollada para uso en Transformadores.

� 1999 Desarrollo del Aceite Vegetal BIOTEMP® ABB.

� 2001 ABB Comercializa Aceite Vegetal BIOTEMP ® ABB.

� 2006 Primero Transformador en el Mundo 100% con Aceite Vegetal BIOTEMP ® ABB (Proyecto ABB-CEMIG 145kV).

�� 18831883 InvenciInvencióón del Transformador por William Stanley.n del Transformador por William Stanley.

�� 18901890 InvenciInvencióón del Transformador Resfriado a Aceite Vegetal.n del Transformador Resfriado a Aceite Vegetal.

�� 1929 1929 InvenciInvencióón del Bifenil Poli clorada (PCB), aceite n del Bifenil Poli clorada (PCB), aceite ÁÁscares.scares.

�� 19331933 Transformadores con PCB para protecciTransformadores con PCB para proteccióón del incendion del incendio

�� 1970 1970 ProhibiciProhibicióón del aceite n del aceite ÁÁscares (PCB).scares (PCB).

�� 19901990 Aceite Vegetal Desarrollada para uso en Transformadores. Aceite Vegetal Desarrollada para uso en Transformadores.

�� 1999 1999 Desarrollo del Aceite Vegetal Desarrollo del Aceite Vegetal BIOTEMPBIOTEMP®® ABB.ABB.

�� 2001 2001 ABB Comercializa Aceite Vegetal ABB Comercializa Aceite Vegetal BIOTEMP BIOTEMP ®® ABB.ABB.

�� 2006 2006 Primero Transformador en el Mundo Primero Transformador en el Mundo 100%100% con Aceite con Aceite Vegetal Vegetal BIOTEMP BIOTEMP ®® ABB (Proyecto ABBABB (Proyecto ABB--CEMIG 145kV).CEMIG 145kV).

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Historia


� Fluido Ecológicamente Correcto debido principalmente pela característica Biodegradable.

� Fluido atiende todos os requisitos de un Fluido Aislante de Seguridad.

� Fluido provenientes de Materias Primas Renovaveis.

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Introducción


SojaSoja

GirasolGirasol

CanolaCanola

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Semillas


� Tener equipamientos mas seguros contra incendio y explosión, en ambientes confinados, dentro del edificaciones o próximos a grandes centros populaciones.

� Severas multas impostas pelos Órganos regulatorios del gobernó en contaminación de los solos y cursos de agua ocurriendo grandes escapes.

� Sufre Corrosivo con aceite mineral tiene también empurado novas alternativas.

� Preocupación con medio ambiente conrelación a los fluidos aislantes convencional cuando próximos áreas sensible.

� Escasez de petróleo en medio del sécalo XXI.

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Tendencia del Mercado Fluidos Éster Naturales


� En resumo, BIOTEMP® hoy, izo é…

� Mas de 2.000 unidades de Transformadores de Distribución, vendida pela ABB (South Boston)

hasta agora, hasta 5MVA, 36kV.

� 22 Transformadores de Potencia vendida pela ABB (South Boston) até agora, 10 - 63MVA, 69 kV.

� 15 Transformador de Potencia reparado pela ABB (South Boston) de 10 MVA, 34,5kV.

� 01 Transformador Rectificador con 3 Parte Activa de 12,5MVA, 13,8kV.

� Proyecto de suceso con CEMIG, Transformador de Potencia de 25 MVA, 145 kV, testado e

aprobado para operar con 42MVA en 4 horas (100% OVI – Tanque, OLTC e Bucha).

� 01 Transformador de Potencia reparado de 12,5 MVA, 145kV.

� 01 Transformador de Potencia reparado de 15 MVA, 145kV.

� 01 Subestación moblé 15 MVA, 145kV (100% OVI – Tanque, OLTC e Bucha).

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Listado de Referencia


� Órganos o Semillas genéticamente seleccionado(reproducidos), no genéticamente criados

� Aceite de semillas de alta cualidad, refinado e procesado

� Aceite comestible é o ponto inicial para aceite del transformador

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Refino do Aceite Vegetal


Contiene ligación Éster, típicamente

triglicéridos, la formulación é

normalmente compuesta por una base

derivada de aceite de semillas/granos seleccionados y aditivos para mejoría del

desempeño, excelente características

dieléctricas con alta estabilidad de

temperatura, resistencia à explosión y el

incendio, no tóxico, no bioacumulativo y

fácilmente biodegradable.

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Definición


Não detectávelABNT NBR 13882 met. BTeor de PCB

200 máximoABNT NBR 10710 met. Bppm

Teor de agua

0,06 máximoABNT NBR 14248mg KOH/gÍndice de neutralização

não corrosivoABNT NBR 10505−Enxofre corrosivo

4 máximo100 oC

3,6 máximo90 oC

0,20 máximo

%

25oC

Fator de perdas dielétricas

130 mínimoASTM D 3300Rigidez dielétrica a impulso

42 mínimoABNT NBR IEC 60156Eletrodo de calota

30 mínimoABNT NBR 6869Eletrodo de discoKv

Rigidez dielétrica

- 10 mínimoABNT NBR 11349Ponto de fluidez

300 mínimoABNT NBR 11341Ponto de combustão

275 mínimoABNT NBR 11341

o C

Ponto de fulgor

15 máximo100 oC

50 máximo40 oC

150 máximo

ABNT NBR 10441cSt

20 oC

Viscosidade cinemática

0,96 máximoABNT NBR 7148−Densidade relativa a 20/4 oC

1,0 máximoABNT NBR 14483−Cor

isento de materiais em suspensão

O óleo deve se claro, límpido e−

−Aspecto visual

Valor especificadoMétodo de ensaiounidadeCaracterísticas

ABNT NBR 12133

− −

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Especificación: NBR 15422 / 2006


527.125.2>97.0Taxa de Biodegradação % 21 – dias CEC –L– 33

AmbientaisAmbientais

L 0.50.5 –2.00.5L 0.5Cor (ASTM D1500)

0.960.870.910.91Peso Específico (ASTM D1298)

-55-24-40-12Ponto de Fluidez°C (ASTM D97)

1.04x10 –37.3x10 -47.55x10 -47,5x10-4Coeficiente de Dilatação, /°C (ASTM D1903)

0.360.450.430.57Calor Específico (cal/gr/°C) (ASTM D2766)

330308160347Ponto Combustão °C (ASTM D92)

300285145314Ponto Fulgor °C (ASTM D92)

902200763000°C

381101241,8940°C

100°C 1611.538,88

Viscosidade, cSt (ASTM D445)

FFíísicassicas

43403049Rigidez Dielétrica, kV (ASTM D877)

ElEléétricastricas

SiliconeR-TempÓleo mineralBiotemp

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Propiedades Típicas


20%

30%

80%

97%

5%

0%10%20%30%40%50%60%70%

80%90%

100%

BIOTEMP® ÉsteresSintético

Óleo Mineral R-TEmp Silicone

� Método de ensayo CEC-L-33-A-93.

� Ensayado pela Coordinating European Council (CEC).

� >97% de biodegradación en 21 días.

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Biodegradabilidad


~80% mono-insaturados ~15% di-insaturados~5% saturados

Estabilidad Oxidación

Mayor Menor

�� Aceite alto contenido de Aceite alto contenido de áácido oleicocido oleico (>75% mono(>75% mono--insaturados insaturados áácidos grasientos)cidos grasientos)

� Feito de aceite alto contenido oleico, tal como girasol, composición

~80% mono-insaturados, ~15% di-insaturados e ~5% saturados.

�� ÓÓleo bajo contenido de acido oleicoleo bajo contenido de acido oleico (<25% mono(<25% mono--insaturados insaturados áácidos grasientos)cidos grasientos)

� Feito principalmente de óleo bajo contenido oleico, tal como soja, composición

~24% mono-insaturados, ~54% di-insaturados, ~7% tri-insaturados e ~15% saturados.

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Composición y Diferencia


~80% mono-insaturados, ~15% di-insaturados e ~5% saturados

Referencia: A. C. Humko brochure

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Comparación de Aceites Vegetáis


� BIOTEMP® fui desarrollado con o mejor aceite vegetal estable con propiedades eléctricas aceptables.

� Seleccionado o mejor fluido base estable con aceite alto contenido de acido oleico (mayor que 75% mono-insaturado de ácidos grasientos).

� Proceso de purificación para remover impurezas.

� Promover a Estabilización con a adición de compuesto de amino e fenólico.

� Resultado do teste de Estabilización a Oxidación (ASTM D 2440 72h a 110°C)

A muestra A BIOTEMP®

A muestra B Óleo bajo contenido de ácido oleico

(menor que 25% mono-insaturado

de ácidos grasientos)

A B

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Estabilidad de Oxidación


164 h72 h

ASTM D 2440 à 110°C

LACTECABB

0,015

0,085

0,006Contenido de Borra(%)

0,38Ind. de Neutralización(mgKOH/g)

Estabilidad aOxidación

AntesAntes DepoisDepois

� Verifica a cuantidad de borra e ácido no aceite.

� A boa estabilidad a oxidación minimiza a formación de borra y ácido y maximiza a vida de servicio del aceite.

� Os inhibidores de oxidación no san tóxicos para seres humanos.

� O ensayo é utilizado para o controle de evolución de inhibidores de oxidación.

� Verifica a consistencia da estabilidad en producción do aceite.

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Ensayo – Estabilidad a Oxidación


Efecto da Humedad x Rigidez DielEfecto da Humedad x Rigidez Dielééctricactrica

40kV

25 340

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Humedad


0

10

20

30

40

50

60

70

H2 CO CH4 CO2 C2H2 C2H6 C2H4

Gas

Com

posi

tion

(%)

Mineral Oil

BIOTEMP®

� Volumen total de gases producido en el BIOTEMP® y únicamente 15% del volumen total de gases producido en el Aceite Mineral.

� En la mayor parte de los gases similares san producidos no BIOTEMP® y aceite mineral (H2 e C2H2)

� Únicamente alguna cuantidad pequeña de CO y también producido en el BIOTEMP®

0

5

10

15

20

25

30

Mineral Oil BIOTEMP®Tota

l Vol

ume

of G

as C

olle

cted

(ml)

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Gases – Condición de Arco Baja Energía


El BIOTEMP® tiene ventajeas diferencia sobre

otros fluidos dieléctricos para altas temperaturas

Con puntos de combustión y de fulgor bien arriba

de 300ºC. Aunque o BIOTEMP® posa pegar fuego,

ele é mas difícil de se inflamar e produce solamente

dióxido de carbono e agua sien derivados poli

Aromáticos o silicatos prejudiciales cuando quemado..

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Riesgo de Incendio


As propiedades térmicas do BIOTEMP® san

superiores a del aceite mineral convencional.

O fluido posea menor aumento de temperatura

que el aceite mineral cuando usado en

transformadores. Una mayor conductividad

térmica resulta en una mejor transferencia de calor.

Aceite MineralBIOTEMP®Propiedades

0.140.17Conductividad térmica (W/m K) @ 25°C

0.430.57Calor especifico (cal/g o C) @ 25oC

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Propiedades Térmicas


� A mezcla debe ser evitada cuando posible, debido el impacto negativo en

las características llaves de medio ambiente o seguridad de incendio.

� El aceite vegetal BIOTEMP® se mistura en cualquier proporción con aceite

minerías mas no se mistura en líquidos de Silicon.

� A Concentraciones, dependiendo do tipo del aceite mineral con exceso de

10 % en peso pode bajar el punto de combustión para menor que 300ºC.

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Mezcla con Aceite Mineral


Aproximadamente 2 veces MayorAproximadamente 2 veces MayorAproximadamente 2 veces Mayor

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Expectativa de Vida do Papel Aislante


Envejecimiento el longo plazo tiene mostrado que o aceite vegetal prolonga a vida del papel aislante

considerablemente mas que el aceite mineral cuando usado en transformadores. É posible que a grande

afinidades de aceite vegetáis por humedad mantera el papel mas seco.

Envejecimiento el longo plazo tiene mostrado que o Envejecimiento el longo plazo tiene mostrado que o aceite vegetal prolonga a vida del papel aislanteaceite vegetal prolonga a vida del papel aislante

considerablemente mas que el aceite mineral cuando considerablemente mas que el aceite mineral cuando usado en transformadores. usado en transformadores. ÉÉ posible que a grande posible que a grande

afinidades de aceite vegetafinidades de aceite vegetááis por humedad mantera el is por humedad mantera el papel mas secopapel mas seco..



Envejecimiento Acelerado del papel Aislante

Aceite Vegetal

Aceite Mineral

Temperatura de

Ensayo

150°C



28dias

129dias

Aceite VegetalAceite Vegetal Aceite MineralAceite Mineral

11.3dias

60dias

50%Fim de Vida

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Teste en el Papel Aislante


GP 300Fim de Vida

Aceite VegetalAceite Vegetal

28dias

161dias

720dias

Aceite MineralAceite Mineral

15dias

62dias

385dias

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Teste en el Papel Aislante


• Planear las actividades evitando manoseos extras.

• Tratamientos extras Mais envejecimiento.

• A temperatura de tratamiento debe ficar entre 55 e 60 °C.

• Manosear en atmosfera inerte - Nitrógeno.

• Máquinas, tanques e mangueras debe ser mantenidos limpios y dedicadas.

• Cubas : Pintura interna compatible.

• Empaquetaduras utilizadas, tiene que ser compatibles con el aceite.

• Transportar en Tambores, a granel, en camión cuba limpió, seco y vedados,con colchón de nitrógeno o gases inerte.

• Recipientes de vidrio contenido empaquetaduras o jamba de goma no debe serusadas.

• O proceso de tratamiento remueve los aditivos, o que debe adiciona-los de volta el liquido tratado.

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Cuidados Especiales con Aceite Vegetal


ABB South Boston utilizou BIOTEMP® em aproximadamente 200 transformadores até de 69kV (potência máxima de 20MVA); Jeff City forneceu aproximadamente 300 transformadores e Atenas construiu aproximadamente 25 transformadores utilizando BIOTEMP®.

ABB ABB SouthSouth Boston utilizou Boston utilizou BIOTEMPBIOTEMP®® em aproximadamente em aproximadamente 200 transformadores at200 transformadores atéé de 69kV (potência mde 69kV (potência mááxima de xima de 20MVA); Jeff City forneceu aproximadamente 300 20MVA); Jeff City forneceu aproximadamente 300 transformadores e Atenas construiu aproximadamente 25 transformadores e Atenas construiu aproximadamente 25 transformadores utilizando transformadores utilizando BIOTEMPBIOTEMP®®..

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Certificados


� ASTM D6871-03 - Standard Specification for Natural (Vegetable Oil) Ester Fluids Used in Electrical Apparatus (closed April 02, 2008).

� IEEE PC57.147/D7 – Guide for Acceptance and Maintenance of Natural Ester Fluids in Transformers..

� NBR - PROJETO 03:010.02-028 – Aceite vegetal aislante de equipamientos eléctricos –Directrices para supervisión y mantenimiento

� NBR 15422 - Natural Vegetable Oils for Electrical Equipment, Nov. 2006.

� IEC TC10 and CIGRE WG A2-35 considering standards for natural esters

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Normas


Aceite Vegetal - BIOTEMP®Transformador 100% Aceite Vegetal


25 (ONAF2)15 (ONAF2)Potencia, MVA

UZFRN 250

37.5 ( 6h, 150% )42 ( 4h, 170% )

----Sobrecarga, MVA

138 ± 2x2.5% / 13.8 ± 16x0.625 % (kV)Tensión

Híbrido ( Nomex + Celulose )

Vegetal (BIOTEMPVegetal (BIOTEMP®®))MineralTipo del Aceite

CeluloseAislación

RevitalizaciónOriginal

UZERN 250OLTC

60

1974

ABB

54.381

60

2006

Frecuencia, Hz

Ano

Fabricante

Número de Serie

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Dados del Transformador


25 MVAONAF2

20.1

6.3

40.1

35.6

26.0

34.6

212

Calc.

10.9

4.6

37.4

31.1

26.5

39.4

85

Med.

HV

LV

31.333.418.16.3

13.7-11.15.1Elev. Temp. Grad. Bobinado Aceite, grC

83.7

-

50.3

83.0

452

Calc.

37.5 MVA ONAF2

82.6

65.0

51.3

78.4

456

Med.

15 MVAONAN

32.8

31.6

26.5

32.2

91

Calc.

46.4

39.8

28.3

46.9

214

Med.

HV

LVElev. Temp. Media Bobinado, grC

Elev. Aceite Media, grC

Elev. Topo Aceite, gr°C

Perdidas Totales, kW

Nomex

Aceite Vegetal BIOTEMP

37.5 MVA, 150%, 6 h Carga Pico37.5 MVA, 150%, 6 h Carga Pico42.0 MVA, 170%, 4 h Carga Pico42.0 MVA, 170%, 4 h Carga Pico

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Ensayo del Calentamiento en Fabrica


Ensaios Realizado em Fabrica - Junho 2006

02000

40006000

800010000

H2 O2 N2 CH4 CO CO2 C2H2 C2H6 C2H2Gases

ppm

Após 48 horas de repouso Após impulso e tensão aplicadaApós descargas parciais e antes do aquecimento Após aquecimento amostra inferiorApós aquecimento amostra superior Após aquecimento 150% de carga amostra inferiorApós aquecimento 150% de carga amostra superior Após induzida e ensaios finais amostras inferiorApós induzida e ensaios finais amostras superior

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Analice de los Gases Disueltos


ASTM D 9740,0260,0200,0180,018gKOH/gAcidez

ASTM D 92306308310310°CPonto de Fulgor

ASTM D 294540,741,441,541,5cStViscosidades

ASTM D 1500L 0,5L 0,5L 0,5L0,5Color

ASTM D 153334232424ppmContenido de agua

IEC 602473,152,871,261,17%Factor Disipación

IEC 6015698879996kVRigidez Dieléctrica

ASTM D 9727,728,028,328,4mN/mTensión Interfacial

0,891Densidades

A pues un ano de operación.13/08/07.

EnergizadoApro. 4 mes09/11//06

Antes de Energizar28/07/06

Final do Henchimiento

13/06/06

Normas

Resultados

Unid.Ensayos

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Ensayos Físico-Químicos


NDNDNDNDACETILÊNO (C2H2)

0,50,5NDNDETANO (C2H6)

0,81,20,60,6ETILENO (C2H4)

1621531515DIÓXIDO DE CARB. (CO2)

373065MONÓXIDO DE CARB. (CO)

1,31,20,30,3METANO (CH4)

71061488129353010NITROGÊNIO (N2)

10723359705850OXIGÊNIO (O2)

NBR 7070

7621

ppm

HIDROGÊNIO ( H2)

Um ano de energización

13/08/07.

Aprox. 4 meses de

Energización09/11/07

A pues 24 hEnergización05/08/07

Antes de Energizar28/07/06

Unid.GASESS

ANÁLISE CROMATÓGRAFICA -GASES DISSOLVIDOS

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Ensayos Gases Disueltos


� Los materiales no presentaran cíñales de reacción, confirmado pelo valor de dureza medido a pues un ano da operación del OLTC.

Goma Nitrílica Goma con corteza

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Resultado da Inspección Visual


� Contactos de Cobre: No observó reacción con aceite Vegetal

� Fenolito y porcas de Celeron: No observódescollamiento de los materiales y cíñales de reacción con aceite vegetal

� Molde de Epoxi: No observó reacción con aceite vegetal

Aceite Vegetal - BIOTEMP®Resultado da Inspección Visual

aceite+vegetal.+biotemp

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