Investigación sobre la detección de contenido de furfural en aceite de transformador mediante espectroscopía infrarroja basada en la extracción con acetonitrilo

Resumen La operación estable de los transformadores de potencia depende del sistema de aislamiento papel-aceite, en el cual el grado de envejecimiento del papel aislante es clave para evaluar la vida restante del transformador. Actualmente, la extracción con metanol se utiliza ampliamente para detectar el contenido de furfural en el aceite para evaluar el estado de envejecimiento del papel aislante, pero ignora la influencia del metanol producido durante la operación del transformador en los resultados de extracción. Para abordar este problema, este artículo propone un nuevo método que puede reemplazar la extracción con metanol para detectar furfural en aceite mediante simulación y experimento. En primer lugar, a través de simulación y experimento, se demuestra que los picos de absorción de vibración fuerte a 1677 cm −1 para el carbonilo de furfural y 2240 cm −1 para el ciano de acetonitrilo se pueden utilizar para establecer un nuevo método para extraer el contenido de furfural en el aceite utilizando acetonitrilo. Se establece un modelo cuantitativo entre la concentración x de furfural en la solución mixta de furfural-acetonitrilo y el área y del pico de absorción infrarroja a 1677 cm −1 , con un coeficiente de determinación de 0.9974. En segundo lugar, se realiza una comparación entre los métodos de detección directa y extracción con acetonitrilo. Los resultados muestran que la detección directa es simple de operar, pero la concentración mínima de detección es de 40 mg l −1 , lo que es difícil de cumplir con los requisitos prácticos. La extracción con acetonitrilo puede reducir la concentración mínima de detección a 0.1 mg l −1 . Al mismo tiempo, se analizan las condiciones de extracción para determinar la tasa de extracción de 30, los tiempos de extracción de 5 y la tasa de extracción de 60%. Finalmente, el método de detección propuesto se aplica a pruebas de envejecimiento térmico en papel aislante de diferentes tipos. Los resultados experimentales muestran que el método propuesto tiene una buena repetibilidad y mejora la resolución de detección del contenido de furfural. Este artículo combina la espectroscopía infrarroja con la tecnología de extracción de acetonitrilo para abrir un nuevo método más eficiente y práctico para detectar el contenido de furfural en el aceite de transformador.