Simulación de un sistema de plasma frío para el pretratamiento del gas SF6 en subestaciones eléctricas sumergibles

Abstract

En el presente trabajo se analiza el efecto de un sistema de plasma frío como método de pretratamiento del gas hexafluoruro de azufre (SF6) contaminado, el cual fue empleado para restaurar las propiedades dieléctricas del gas para su uso en subestaciones eléctricas sumergibles. La simulación se enfocó en tres contaminantes a los que el SF6 es más vulnerable durante su transporte y almacenamiento: vapor de agua, partículas de polvo y aceite, analizando el comportamiento eléctrico del gas antes y después del pretratamiento. En la metodología se emplea simulaciones en el software computacional seleccionado, en el cual se utilizaron los módulos de Electrostática y Plasma. Durante el trabajo fueron modeladas una serie de simulaciones en el cual el dominio donde se ubicó el SF6 es contaminado agregando dominios con los materiales contaminantes seleccionados y luego sometido a un sistema de plasma frío, donde se analizaron los cambios en el potencial eléctrico y el campo eléctrico. Las simulaciones se desarrollan en condiciones temporales, permitiendo observar el efecto del plasma de parcial disminución o reducción del material contaminante en los dominios donde fueron ubicados. Los resultados mostraron que el plasma frío actúa significativamente a la mejora de las condiciones dieléctricas del SF6. La densidad del vapor de agua es reducida, el aceite es reducido a una menor concentración, y las partículas sólidas presentan una mediana modificación superficial en su concentración. Una vez pretratado el gas se observó una disminución del campo eléctrico y superficie eléctrica, similares a las mostradas por el gas predeterminado. Los resultados demostraron que el pretratamiento con plasma frío es una elección válida para reducir contaminantes del gas SF6 garantizando su utilidad como medio aislante dentro de las subestaciones eléctricas sumergibles.