Aislamiento social y eléctrico

Un investigador de Ingeniería participa de un congreso virtual en Estados Unidos.

trafo
• 1 de julio de 2020

La actual pandemia multiplicó y aceleró las relaciones virtuales, la presencia digital. Obligó al contacto mediatizado para estudiar, trabajar, investigar, reunirse, festejar, entretenerse. Es la pantalla el puente para graduarse, y también para exponer conocimiento. Con estas nuevas modalidades, un docente e investigador de la Facultad de Ingeniería de Olavarría participa en estos días de un congreso virtual coordinado desde Estados Unidos, sobre sistemas de aislamiento eléctrico.


Matías Meira tenía todo listo para viajar a Knoxville, en Tennessee, pero la pandemia cambió todos los planes previstos. Él iba a participar de la 38ª Conferencia de Aislamiento Eléctrico, un evento patrocinado por el Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), al que pertenece la Dielectric and Electrical Insulation Society (DEIS). Este congreso es muy reconocido en el ambiente, y cada encuentro representa una oportunidad única para el intercambio de experiencias, con voces de todos los continentes. Las publicaciones de la IEEE, de hecho, son las fuentes de información técnica más importantes para científicos e ingenieros de todo el mundo.

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Pero un congreso tan importante no se suspendió. Los organizadores se adaptaron a las circunstancias, y desde el 22 de junio hasta el próximo viernes todas las conferencias, las exposiciones, las preguntas, todo, se realiza en forma virtual.


Meira presentó tres trabajos. Tuvo que grabar videos de quince minutos con la presentación de cada uno. El congreso prevé un foro permanente para hacer consultas, y también para intercambiar ideas. Así, al menos a la distancia, pudo resumir a colegas de todo el mundo los avances de sus investigaciones sobre nuevos fluidos dieléctricos empleados en transformadores.

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El joven ingeniero es docente en las cátedras Máquinas Eléctricas I y II, pertenece al núcleo de investigación Intelymec (Investigación Tecnológica en Electricidad y Mecatrónica), y trabaja en el Laboratorio Industrial de Maquinas Eléctricas (LIDME), todo en el Departamento de Ingeniería Electromecánica. Actualmente está cursando la carrera de Doctorado en Ingeniería en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de la Plata. Junto a otros expertos, lleva a cabo sus investigaciones en la FIO, y también en el Laboratorio de Alta Tensión del Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE-LAT) de la UNLP.


Esas investigaciones se concentran en los aceites usados en transformadores de potencia y de distribución, máquinas eléctricas encargadas del transporte eficiente de energía. Los fluidos en cuestión actúan como aislantes y refrigerantes de los transformadores. “Básicamente estudiamos esteres naturales (aceites vegetales), y su rendimiento y capacidades frente a los que se emplean tradicionalmente, que son aceites minerales. Hay un crecimiento del uso de aceites naturales (provenientes de la colza, la soja, el girasol) por una ampliación de la conciencia ambiental, ya que éstos no son contaminantes y a la vez son altamente biodegradables. Además, ofrecen un alto punto de combustión”, explicó. “Muchos países ya los están usando, aunque Argentina aún no lo ha incorporado”.

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La sustitución de un aceite por otro se dará cuando los fabricantes de transformadores adapten sus diseños, implementen otro tipo de mantenimiento, y estén instrumentadas las normativas de los nuevos fluidos y sus ventajas.


Investigaciones

Uno de los trabajos presentados por Matías en el congreso, y que es tema de su tesis de posgrado, aborda la “comparación de gases generados en modelos de transformadores inmersos en aceite mineral y éster natural”.

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El análisis de gases disueltos (DGA) en el aceite del transformador es una de las herramientas de monitoreo del estado de transformadores de potencia más efectivas, capaz de distinguir entre fallas eléctricas (como arcos y descargas parciales), y fallas térmicas (como puntos de alta temperatura). Para eso, Matías y sus colegas elaboraron modelos de fallas cercanos al diseño real, y compararon los gases generados por ambos tipos de aceites. En este caso, el ingeniero indicó que “los gases difieren de un fluido a otro, principalmente para fallas de baja temperatura. Se necesita más investigación para que la identificación sea más precisa, y también deben revisarse los criterios de interpretación para la aplicación de los aceites naturales”.


Otro de los trabajos presentados en el congreso virtual es un “Análisis de envejecimiento térmico de bobinas inmersas en aceite mineral y éster natural”. El sistema de aislamiento de la mayoría de los transformadores de potencia está constituido por una combinación de aislamiento sólido (papel) y aislamiento líquido (aceite). El papel se utiliza para garantizar el aislamiento entre los bobinados. La vida útil del transformador está limitada por la vida útil de este papel aislante porque, a diferencia del aceite, la degradación de la celulosa es irreversible y su reemplazo es muy costoso. Por eso, para prolongar la vida útil del papel es imprescindible mantener inalterables las características del aceite en el que está inmerso.

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Con varios ensayos a diferentes temperaturas, Meira indicó que “los aceites vegetales son capaces de operar a mayor temperatura que los aceites minerales sin afectar a la vida útil de la máquina, aunque todavía lo seguimos investigando”.


El tercero de los trabajos expuestos virtualmente por Matías abordó “Una nueva estrategia para la identificación de gases claves en transformadores de potencia”. Para esto, propone un nuevo enfoque con el uso de redes neuronales. “Estas redes permiten identificar y clasificar objetos o patrones, así como modelarlos. Tienen la capacidad de almacenar conocimiento a partir de un entrenamiento. Generan un aprendizaje dinámico, adaptable, y hace a un sistema menos dependientes de humanos”, enumeró.

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Tradicionalmente, todas las estrategias de diagnóstico se basan en años de experiencia, pero con esta nueva técnica de conocimiento artificial “podemos ver la relación entre ciertos tipo de gases con una falla eléctrica particular, y el diagnóstico es mucho más rápido”, explicó.


Redes virtuales

“Este Congreso es una experiencia nueva, algo extraña. Como los participantes son de todo el mundo y los horarios son diferentes, podés conectarte en cualquier momento y acceder a las consultas, responder preguntas, graficó Meira.


“Es una lástima no haber podido asistir de manera presencial porque un congreso de esta envergadura, en Estados Unidos, con la publicación de tres trabajos en una comunidad especializada, hubiera sido muy importante para la tesis”.


Aunque existe muy buena predisposición entre los participantes “se pierde el contacto cara a cara, y la posibilidad de conocer en persona a referentes del tema e intercambiar ideas”, admitió.


“He estado en contacto con algunos investigadores que trabajan sobre temas similares y vamos a ponernos en contacto a futuro. En esta temática hay mucho por investigar, es algo dinámico y aplicado. El mundo científico está planteando esto, nosotros recién estamos comenzando”, señaló.
Por último, Matías reconoció que toda esta investigación y la difusión de resultados “la pude hacer gracias al apoyo de mi director de tesis, Raúl Álvarez, y subdirector, Leonardo Catalano, quienes trabajan en el IITREE-LAT; y a su directora Patricia Arneraque. También a Carlos Verucchi, codirector de tesis; a Gerardo Acosta, director del grupo INTELYMEC, y a Marcelo Spina, decano de la FIO”.

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