{"id":10589,"date":"2026-08-29T23:42:57","date_gmt":"2026-08-29T15:42:57","guid":{"rendered":"https:\/\/q8bbzjnpm5.wpdns.site\/?p=10589"},"modified":"2026-08-29T23:42:57","modified_gmt":"2026-08-29T15:42:57","slug":"transformer-oil-selection-for-oil-immersed-transformers-in-cold-regions","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/subian-electric.com\/es\/news\/transformer-oil-selection-for-oil-immersed-transformers-in-cold-regions\/","title":{"rendered":"Selecci\u00f3n de Aceite para Transformadores Sumergidos en Aceite en Regiones Fr\u00edas"},"content":{"rendered":"

Un ingeniero de servicios p\u00fablicos ubicado en el norte de Canad\u00e1 est\u00e1 dise\u00f1ando una especificaci\u00f3n para un transformador de 25 MVA que operar\u00e1 en una subestaci\u00f3n con niveles de temperatura que bajan de -40\u00b0C durante el mes de enero. Los transformadores tienen grandes dispositivos de enfriamiento, su tanque est\u00e1 especialmente construido para soportar las fuertes cargas de viento y nieve, por lo que lo \u00fanico que preocupa al ingeniero es el tipo de aceite utilizado para el tanque. La persona sabe lo que significa seleccionar el incorrecto aceite de transformador<\/strong> para operar en clima fr\u00edo. El aceite se espesar\u00e1 cuando las temperaturas bajen, la bomba comenzar\u00e1 a cavitar y el aceite dejar\u00e1 de fluir a trav\u00e9s de los dispositivos de enfriamiento, por lo que los devanados se calentar\u00e1n incluso si la temperatura exterior es de -30\u00b0C. El transformador que ha pasado sus pruebas con \u00e9xito funcionar\u00e1 como un generador de alarma en la primera temporada de invierno.<\/p>\n

Este art\u00edculo discute todo lo que debe saber un comprador o ingeniero de especificaciones sobre la selecci\u00f3n de aceite de transformador en transformadores llenos de aceite para \u00e1reas de clima fr\u00edo, incluyendo las principales caracter\u00edsticas, normas, ventajas y desventajas del uso de aceites paraf\u00ednicos y naft\u00e9nicos, diferencias de precios y el algoritmo de selecci\u00f3n de aceite.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Por qu\u00e9 el aceite para transformadores se vuelve problem\u00e1tico<\/h2>\n

El aceite de transformador tiene dos prop\u00f3sitos principales: enfr\u00eda los devanados del transformador mediante la eliminaci\u00f3n de calor hacia las paredes del tanque y a\u00edsla los devanados del estr\u00e9s el\u00e9ctrico. Aunque ambas funciones dependen de la capacidad del aceite para fluir, en climas fr\u00edos la viscosidad del aceite aumentar\u00e1 y la circulaci\u00f3n se ralentizar\u00e1, lo que resulta en el calentamiento de los devanados del transformador mientras la temperatura exterior es baja. Durante temperaturas muy bajas, el aceite mineral puede alcanzar su punto de fluidez, la temperatura a la que el aceite deja de fluir completamente, lo que significa que el enfriamiento se detiene.<\/p>\n

Hay un desaf\u00edo m\u00e1s relacionado con el aceite en invierno: la condensaci\u00f3n de humedad. El aceite en un transformador con conservador se mueve durante su operaci\u00f3n, y cuando el aire que es m\u00e1s c\u00e1lido y h\u00famedo entra a trav\u00e9s del tanque fr\u00edo, el agua se enfriar\u00e1 y se unir\u00e1 al aceite. El agua en el aceite de transformador destruye las propiedades diel\u00e9ctricas del aceite; varios cientos de partes de agua disminuir\u00e1n la tensi\u00f3n de ruptura del aceite de 60 kV a menos de 30 kV, por lo que los desaf\u00edos de la selecci\u00f3n de aceite de transformador para clima fr\u00edo consisten en entender tanto la fluidez como la gesti\u00f3n de la humedad.<\/p>\n

La \u00faltima caracter\u00edstica peculiar de la operaci\u00f3n en invierno es el arranque. El aceite que se utiliza en el transformador debe ser energizado a la temperatura de congelaci\u00f3n del aceite sin calentarlo primero, porque inmediatamente despu\u00e9s de energizar, el aceite debe circular y crear las condiciones de temperatura necesarias en cada parte del transformador.<\/p>\n

Propiedades clave a baja temperatura<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Propiedad<\/th>\nLo que mide<\/th>\nObjetivo para regiones fr\u00edas<\/th>\nGrado est\u00e1ndar (templado)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Punto de fluidez<\/td>\nLa temperatura m\u00e1s baja a la que fluye el aceite<\/td>\n-40\u00b0C a -60\u00b0C<\/td>\n-30\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Viscosidad cinem\u00e1tica @ 40\u00b0C<\/td>\nFluidez base a temperatura de operaci\u00f3n<\/td>\n8-12 mm\u00b2\/s<\/td>\n9-12 mm\u00b2\/s<\/td>\n<\/tr>\n
Viscosidad cinem\u00e1tica @ -30\u00b0C<\/td>\nFluidez en fr\u00edo; el n\u00famero clave de baja temperatura<\/td>\nPor debajo de 1,500 mm\u00b2\/s (l\u00edmite t\u00edpico)<\/td>\nNo especificado<\/td>\n<\/tr>\n
Punto de inflamaci\u00f3n<\/td>\nSeguridad contra incendios; m\u00e1s alto es mejor<\/td>\n> 135\u00b0C (mineral), > 250\u00b0C (\u00e9ster)<\/td>\n> 135\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Tensi\u00f3n de ruptura (BDV)<\/td>\nResistencia diel\u00e9ctrica despu\u00e9s del acondicionamiento<\/td>\n> 70 kV (nuevo, IEC 60156)<\/td>\n> 70 kV<\/td>\n<\/tr>\n
Contenido de agua<\/td>\nNivel de humedad; debe ser m\u00ednimo<\/td>\n< 30 ppm (aceite nuevo)<\/td>\n< 30 ppm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Cuando se trata de zonas de clima fr\u00edo, el punto de fluidez y la viscosidad a baja temperatura juegan un papel importante. Un valor de -30 grados Celsius es apropiado para climas con temperaturas de -10 grados Celsius; sin embargo, es completamente ineficaz a temperaturas de -40 grados Celsius. El aceite en cuesti\u00f3n debe permanecer por encima de su punto de fluidez, incluso a la temperatura m\u00ednima registrada.<\/p>\n

Tipos de aceite para regiones fr\u00edas<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Tipo de aceite<\/th>\nPunto de fluidez<\/th>\nPunto de inflamaci\u00f3n<\/th>\nPrecio por litro<\/th>\nMejor uso<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Aceite mineral est\u00e1ndar (IEC 60296)<\/td>\n-30\u00b0C<\/td>\n> 135\u00b0C<\/td>\n$1.5-$2.5<\/td>\nClimas templados<\/td>\n<\/tr>\n
Aceite mineral naft\u00e9nico de bajo punto de fluidez<\/td>\n-40\u00b0C a -60\u00b0C<\/td>\n> 135\u00b0C<\/td>\n$2.5-$4<\/td>\nRegiones fr\u00edas hasta -50\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
Hidrocarburo de alto peso molecular<\/td>\nVar\u00eda<\/td>\n> 250\u00b0C<\/td>\n$4-$8<\/td>\nSitios propensos a incendios y fr\u00edos<\/td>\n<\/tr>\n
\u00c9ster sint\u00e9tico (IEC 61099)<\/td>\n-40\u00b0C a -60\u00b0C<\/td>\n> 250\u00b0C<\/td>\n$6-$15<\/td>\nFr\u00edo + seguridad contra incendios + biodegradabilidad<\/td>\n<\/tr>\n
Fluido de silicona<\/td>\n-50\u00b0C o inferior<\/td>\n> 300\u00b0C<\/td>\n$15-$30<\/td>\nAplicaciones especiales de seguridad contra incendios<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

En la mayor\u00eda de los procesos industriales y de servicios p\u00fablicos en regiones fr\u00edas, los aceites minerales naft\u00e9nicos con bajo punto de fluidez representan el caballo de batalla. Proporcionan la fluidez necesaria a aproximadamente la mitad del precio de los \u00e9steres sint\u00e9ticos. Los \u00e9steres sint\u00e9ticos se utilizan cuando es necesario en respuesta a los c\u00f3digos de incendios y la legislaci\u00f3n ambiental que rige el rendimiento en fr\u00edo y proporciona un punto de inflamaci\u00f3n superior a 300\u00b0C. El fluido de silicona representa la opci\u00f3n que ofrece un alto rendimiento a un costo muy alto.<\/p>\n

Aceite naft\u00e9nico vs. Aceite paraf\u00ednico<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Caracter\u00edstica<\/th>\nAceite naft\u00e9nico<\/th>\nAceite paraf\u00ednico<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Contenido de cera<\/td>\nMuy bajo<\/td>\nM\u00e1s alto; forma cristales de cera en fr\u00edo<\/td>\n<\/tr>\n
Punto de fluidez<\/td>\nNaturalmente bajo (alcanzable de -40\u00b0C a -60\u00b0C)<\/td>\nM\u00e1s alto; necesita desparafinado pesado<\/td>\n<\/tr>\n
Fluidez a baja temperatura<\/td>\nExcelente<\/td>\nSe degrada bruscamente cerca del punto de fluidez<\/td>\n<\/tr>\n
Estabilidad a la oxidaci\u00f3n<\/td>\nBuena<\/td>\nBuena (base ligeramente mejor)<\/td>\n<\/tr>\n
Comportamiento de absorci\u00f3n de gas<\/td>\nMejor absorci\u00f3n de gas<\/td>\nGeneralmente bien, pero la cera es el problema<\/td>\n<\/tr>\n
Disponibilidad en grados fr\u00edos<\/td>\nEst\u00e1ndar para especificaciones de regiones fr\u00edas<\/td>\nRara vez utilizado para regiones fr\u00edas<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Hay un acuerdo prominente entre los ingenieros respecto al uso de aceites naft\u00e9nicos en zonas fr\u00edas. El hecho de que los aceites paraf\u00ednicos contengan cera causa un problema importante en invierno, ya que la cera se solidifica cuando hace fr\u00edo, lo que lleva a un aumento de la viscosidad y a la posterior incapacidad del aceite para fluir, que es precisamente el problema que hace que la refrigeraci\u00f3n de transformadores sea ineficaz en invierno. La baja temperatura de vertido del aceite naft\u00e9nico y su buena capacidad para trabajar en condiciones fr\u00edas lo hacen formalmente aceptado para cada especificaci\u00f3n seria en regiones fr\u00edas, con muchos fabricantes de transformadores especificando realmente el grado naft\u00e9nico preferido en el dibujo del sistema de aceite.<\/p>\n

Par\u00e1metros y l\u00edmites de especificaci\u00f3n<\/h2>\n

es esencial incluir los siguientes valores:<\/p>\n

Normas: IEC 60296 para aceites minerales; IEC 61099 para \u00e9steres sint\u00e9ticos; ASTM D3487 para Am\u00e9rica del Norte.
\nPunto de fluidez: M\u00ednimo -40\u00b0C para temperaturas alrededor de -30\u00b0C; m\u00ednimo -60\u00b0C para temperaturas por debajo de -35\u00b0C.
\nViscosidad cinem\u00e1tica a 40\u00b0C: 8 a 12 mm\u00b2\/s y verificar la viscosidad a -30 \u00b0C para asegurar que est\u00e9 por debajo del l\u00edmite m\u00e1ximo de circulaci\u00f3n establecido por los fabricantes; este l\u00edmite suele ser alrededor de 1,500 mm\u00b2\/s.
\nPunto de inflamaci\u00f3n: Superior a 135 \u00b0C para aceites minerales; consulte el valor exacto indicado en el certificado.
\nResistencia a la ruptura diel\u00e9ctrica: Superior a 70 kV para aceite nuevo seg\u00fan las normas IEC 60156.
\nContenido de agua: 30 ppm m\u00e1x; la descarga de aceite debe cumplir con este requisito.
\nResistencia diel\u00e9ctrica y concentraci\u00f3n de \u00e1cido: Cumplir con las propiedades establecidas en IEC 60296 para aceites nuevos.<\/p>\n

No olvide mencionar el punto de fluidez en los contratos. \u201cAceite de regi\u00f3n fr\u00eda\u201d no es lo suficientemente claro. El aceite de regi\u00f3n fr\u00eda a veces se denomina aceite de baja temperatura, y podr\u00eda terminar comprando aceite de grado est\u00e1ndar de -30\u00b0C sin que el contrato mencione el punto de fluidez.<\/p>\n

La siguiente matriz puede ayudarle a decidir sobre la temperatura m\u00ednima para el sitio espec\u00edfico:<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Sitio M\u00ednimo Extremo<\/th>\nPunto de Fluidez Requerido<\/th>\nFamilia de Aceite<\/th>\nPrecio aproximado por litro<\/th>\nNotas<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Superior a -20\u00b0C<\/td>\n-30\u00b0C<\/td>\nMineral est\u00e1ndar (IEC 60296)<\/td>\n$1.5-$2.5<\/td>\nEl grado est\u00e1ndar es suficiente<\/td>\n<\/tr>\n
-20\u00b0C a -35\u00b0C<\/td>\n-40\u00b0C<\/td>\nNefl\u00ednico de bajo punto de vertido<\/td>\n$2.5-$3.5<\/td>\nEspecificaci\u00f3n m\u00e1s com\u00fan para regiones fr\u00edas<\/td>\n<\/tr>\n
-35\u00b0C a -50\u00b0C<\/td>\n-50\u00b0C a -60\u00b0C<\/td>\nNefl\u00ednico o \u00e9ster sint\u00e9tico<\/td>\n$3.5-$15<\/td>\nVerificar la viscosidad a baja temperatura<\/td>\n<\/tr>\n
Por debajo de -50\u00b0C<\/td>\n-60\u00b0C o inferior<\/td>\n\u00c9ster sint\u00e9tico o silicona<\/td>\n$8-$30<\/td>\nConfirmar las calificaciones de la bomba y la junta<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

\"\"<\/h2>\n

El Proceso de Selecci\u00f3n<\/h2>\n

Determinar la temperatura m\u00e1s baja en el sitio. Tener en cuenta la temperatura extrema m\u00e1s baja en lugar de la temperatura media invernal, tambi\u00e9n a\u00f1adir un margen de seguridad de 10 o 15 K.
\nDeterminar el punto de vertido requerido. En caso de una temperatura en el sitio de -40\u00b0C, especificar aceite con punto de vertido de -55\u00b0C o -60\u00b0C para que el aceite permanezca l\u00edquido.
\nVerificar la viscosidad a baja temperatura. Consultar al fabricante del transformador sobre la viscosidad del aceite en caso de -30\u00b0C, ya que esta es la informaci\u00f3n que garantizar\u00e1 la efectividad del sistema de refrigeraci\u00f3n.
\nElegir el tipo de aceite. Si la econom\u00eda es el objetivo, usar aceite mineral nefl\u00ednico; \u00e9ster sint\u00e9tico en caso de regulaciones contra incendios y medioambientales; y silicona solo por obligaci\u00f3n.
\nVerificar la compatibilidad del transformador. Asegurarse de que las juntas, bombas y respiraderos sean compatibles con el aceite y soporten la temperatura extrema; para el sitio de -40\u00b0C, puede ser necesario elegir juntas especiales dise\u00f1adas para tales bajas temperaturas.
\nAsegurarse de obtener el certificado. Debe cubrir el punto de vertido, viscosidad, BDV, contenido de agua y punto de inflamaci\u00f3n seg\u00fan sus requisitos.<\/p>\n

Aplicaci\u00f3n por Regi\u00f3n y Clima<\/h2>\n