Escenario

Empresa de transmisión del Medio Oriente con una flota de transformadores estratégicos (380 kV, hasta 500 MVA), operando bajo alta carga y condiciones climáticas extremas.
Una campaña de análisis evidenció la presencia generalizada de DBDS y compuestos sulfurosos corrosivos en los aceites aislantes, con riesgo potencial de formación de sulfuros metálicos y fallas.

Características técnicas

• 22 equipos (transformadores, autotransformadores, reactores)
• Potencia: 60–500 MVA
• Tensión: 380 kV
• Aceite total: aprox. 1.710.000 kg; hasta 130.000 kg por unidad

Problema

Los análisis detectaron concentraciones iniciales de DBDS entre 135 y 171 mg/kg y TCS hasta 189 mg/kg.
Según las guías CIGRE, estos niveles combinados con altas temperaturas y cargas elevadas implican un riesgo significativo de corrosión y degradación dieléctrica.
La empresa necesitaba una solución eficaz a largo plazo y compatible con la continuidad del servicio.

Solución

En colaboración con GCC Lab, la empresa seleccionó la despolarización selectiva Sea Marconi, considerada la técnica más eficaz para la eliminación de DBDS y compuestos sulfurosos, evitando las limitaciones de los tratamientos tradicionales con tierras.

La intervención se realizó on-load, mediante Decontamination Modular Units (DMU) operativas 24/7, con:

• circulación en circuito cerrado de todo el volumen de aceite;
• tratamiento químico-físico con reactivo sólido y materiales adsorbentes;
• integración de filtración, desgasificación y deshidratación;
• conexiones dedicadas a los distintos compartimentos (cuba principal, OLTC, conservador).

Las ventanas de fuera de servicio se limitaron a pocas horas para las fases de conexión/desconexión.

Resultados

En los primeros 12 meses se trataron 8 transformadores, con un total de 809 toneladas de aceite.

Resultados tras el tratamiento:

• DBDS < 5 mg/kg (por debajo del límite de detección y ampliamente inferior al requisito de < 10 mg/kg)
• TCS < 2,5 mg/kg
• Propiedades químico-físicas (agua, TAN, DF, IFT, tensión disruptiva) totalmente conformes con IEC 60422 ed. 4; en muchos casos comparables a aceites nuevos
• Sin alarmas significativas durante el tratamiento
• Eficacia confirmada tras 1 año: aceites no corrosivos sobre cobre y plata, DBDS estable < 5 mg/kg, parámetros dentro de los límites IEC

El tratamiento permitió mantener en servicio unidades críticas, reduciendo los riesgos operativos y mejorando de forma duradera la calidad del aceite.

The technical-scientific article describing the corrosive sulfur depolarization treatment (DBDS removal) on giant transformers that Sea Marconi is carrying out in Saudi Arabia has seen the publication (October 2022) in the main sector magazine, Transformer Magazine.
The article is entitled: “On-load integrated treatment of giant power transformers in a severe scenario“. The article, subjected to careful technical review by Transformer Magazine’s international consultants, was written in collaboration with GCC Lab and the Saudi national power grid.

Regarding the readers, this article is of absolute interest to owners of electrical transformers all over the world who are faced with the problem of corrosiveness of oils (contained in transformers).
The text does not exclusively describe the countermeasure adopted, but goes into detail on the decision-making process, supported by sector regulations, which guided the holder in choosing the correct asset management and “corrosiveness” risk management strategy. In particular, the actions recommended by the technical guides are described, starting from the CIGRE Technical Brochure 625 “Copper sulphide long term mitigation and risk assessment“, considered the most complete document in this area.
In a nutshell (I leave all the insights to reading the article), considering the operating conditions of the transformers, highly stressed by high loads and high ambient temperatures, the options suggested by the guide in case of corrosivity are: oil change or removal of the corrosive sulfur (oil treatment).

In light of the numerous advantages offered by oil treatment compared to its replacement (see CIGRE TB 625 – Table 12 – Mitigation techniques ranking), the customer then independently explored and tested some oil treatment techniques, obtaining unsatisfactory results. This consequently led to the choice of the solution by Sea Marconi: the selective depolarization treatment from DBDS called Chedcos.
This treatment, in addition to removing the DBDS, the main cause of the “pathology” Corrosive sulfur with DBDS (C1), is able to block the formation of copper sulphide, which typically determines the failures attributed to corrosive sulfur. Sea Marconi depolarization is also able to restore the other oil parameters, bringing them back to values similar to a new oil (unused). In addition to this, the main strength of our treatment is the guarantee of long-term results, in fact, as the article clearly shows, in this case Sea Marconi guaranteed the DBDS <10 mg/kg both at the end of the treatment (almost it always goes below 5 mg / kg) and one year after treatment.
About a year after the start of the treatment campaign, 8 transformers were successfully decontaminated (36% of the total), corresponding to approximately 809 tons of insulating oil (47% of the total).

Sea Marconi ha intervenido recientemente en el norte de Portugal para tratar un transformador en una central hidroeléctrica de propiedad de la empresa EDP (Energías de Portugal), uno de los mayores productores de energía en Europa así como uno de los grupos industriales más importantes de Portugal. Los brillantes resultados de la actividad han propiciado que Sea Marconi obtuviese la calificación formal por parte de EDP (Labelec) para la “regeneración” de los aceites aislantes en los transformadores eléctricos.

Pasando a un plano más operativo, el transformador es del año 1953, tiene una potencia de 7,5 MVA y una tensión de 70 KV, con una carga de aceite de 6.300 kg. La actividad en el transformador se ha hecho necesaria por la presencia de la criticidad “azufre corrosivo por DBDS – C1”. Los indicadores principales de la criticidad determinada son el contenido de BDS en aceite, que en este caso era de 76 mg/Kg, y el CCD test, con resultado corrosivo.

Se ha completado satisfactoriamente una de las misiones más extremas realizadas por Sea Marconi: el tratamiento de 6 transformadores cerca del Desierto de Atacama en Chile, el lugar más seco del planeta, a 3.000 m de altitud, con una diferencia térmica entre el día y la noche de más de 30 grados C.

Nuestros técnicos operativos han sido capaces de adaptarse a condiciones realmente muy dificiles como por ejemplo el aislamiento total, la altura y las condiciones del clima.

En el detalle la actividad llevada a cabo por nuestros técnicos ha sido la despolarización selectiva de azufre corrosivo (C1-DBDS & Corrosive Sulfur) en transformadores de gran tamaño, casi 120 toneladas de aceite para cada equipo (250 MVA, 345 KV).

El Cliente AES, Empresa Multinacional Americana para la Energía, ha manifestado su satisfacción para la labor de Sea Marconi: pronto de hecho se elaborará un artículo escrito a 4 manos que AES presentará como caso de mejores prácticas para la gestión del problema del azufre corrosivo.

La misión Chile ha puesto en evidencia tocando con mano la eficacia de las soluciones sostenibles Sea Marconi por el LCM (Life Cycle Management) también en América del Sur. Este éxito ha tenido ya eco en Colombia, Panamá y Uruguay, donde la despolarización Chedcos by Sea Marconi está por ser adoptada como respuesta realmente eficaz al problema de la corrosión de los aceites aislantes.

Company involved in production of primary aluminum with 8 rectifiers transformers

Nameplate data of the transformers:

Transformer: rectifier, ODAF with membrane
Manufact: xxx
Year: 1998
Power [MVA]: 93,4
Voltage [KV]: 66
Oil mass [Kg]: 27.200
Oil type: naphthenic

First failure with discharges of high energy (D2)

Post failure analysis, oil fingerprint with identification ant quantification of the copper sulphide on enameled contacts

Sea Marconi expertise recommended the selective depolarization treatment (Chedcos)

Company in the chemical business, 4 GSU transformer

Nameplate data of the transformer:

Manufatc: xxx
Year: 2000
Power [MVA]: 47
Voltage [KV]: 34
Oil mass [Kg]: 12.000
Oil type: naftenico

	Before treatment	After treatment
DBDS [mg/Kg]	125	< 5
H2O [mg/Kg]	7	3
TAN [mg KOH/g]	< 0,095	< 0,01
DF	0,0190	0,0033

Primary substation with 3 Grid transformer and 2 shunt reactors

Nameplate data of the transformer:

Manufact: xxx
Year: 1998
Power [MVA]: 250
Voltage [KV]: 345
Oil mass [Kg]: 118.000
Oil type: naphthenic

The analysis and subsequent diagnosis performed by Sea Marconi on the machines of the customer showed a clear presence of DBDS

	Before treatment	After treatment
DBDS [mg/Kg]	144	< 10
H2O [mg/Kg]	16	5
TAN [mg KOH/g]	< 0,01	< 0,01
DF	0,0026	0,0015

4 GSU transformer at thermal power plant

Nameplate data of the transformers:

Manufact: xxx
Year: 1997
Power [MVA]: 192
Voltage [KV]: 400
Oil mass [Kg]: 58.000
Oil type: naphthenic

Failure caused by discharges of high energy

Internal inspection and post failure analysis performed by Sea Marconi experts

	Before treatment	After treatment
DBDS [mg/Kg]	110	< 5
IFT [mN/m]	17	40
TAN [mg KOH/g]	0,133	< 0,01
DF	0,0448	0,0118

Company involved in energy transmission (36 transformers)

Nameplate data of transformers:

Power max [MVA]: 528
Voltage max [KV]: 400
Oil mass [Kg]: 96.900 each
DBDS max [mg/Kg]: 185
DBDS target [mg/Kg]: <5