¿Dónde va el aire?

Introducción

Cuando el autor Don Platts trabajaba para una eléctrica, compraba transformadores que se suministraban con válvulas de drenaje “no normalizadas”. En vez de la típica válvula de globo, el transformador venía con una válvula de bola. Mientras esta nueva válvula le gustaba al equipo que hacía el ensamblaje y llenado con aceite, él cuestionaba el problema potencial que podía preverse cuando se tomaran muestras de aceite con esta válvula. Específicamente, ¿Dónde va el aire?

Una revisión de normas industriales, guías e instrucciones sobre la toma de muestras de líquidos aislantes eléctricos revela que el conocimiento colectivo sobre esta cuestión se ha reducido a una única precaución. No tomar muestras de una cuba bajo presión negativa. Esta precaución parece haber sido adecuada, dado que en los ±80 años de experiencia colectiva en la industria, los autores no son expresamente conscientes de ningún caso de contorneamiento o fallo de equipos energizados debidos a la toma de muestras.

Sin embargo, la cuestión permaneció y, cuando los autores tuvieron la oportunidad de reunirse con un fabricante de válvulas para transformadores durante un evento industrial, la pregunta surgió de nuevo. Los autores acordaron llevar a cabo un estudio para ver qué podían aprender al respecto.

El peligro obvio de tener una burbuja de aire en movimiento en el transformador estriba en que la toma de muestras se realiza normalmente con el transformador en servicio. Por tanto, el devanado energizado de baja tensión, cables, bornas y quizás los cables de cambiadores de tomas no energizados o cambiadores de tomas bajo carga estarán en la proximidad del camino que sigue la burbuja mientras flota hacia la parte superior del aceite.

La Figura 1 ilustra las prácticas comunes de toma de muestras.

Figura 1. Prácticas comunes de toma de muestras

Revisión de tipos de válvulas

Antes de discutir los asuntos relacionados con la toma de muestras o la instalación de monitores, revisemos los diferentes tipos de válvulas que se han usado como Válvulas de Drenaje de Transformadores (véase la Figura 2):

• Válvula de Globo
  • Esta válvula proporciona un flujo de paso restringido, lo que se traduce en un flujo turbulento. Puede utilizarse para regular el caudal del líquido porque se requieren múltiples rotaciones de la llave para abrirla o cerrarla completamente. Las normas IEEE requerían este tipo de válvula hasta los 1980. En campo puede identificarse por el aspecto del cuerpo de la válvula y notando la inusual, no uniforme, forma de los salientes en la cavidad de la válvula. Véase la Figura 3.
• Válvula de Bola
  • Esta válvula puede proporcionar una “apertura de calibre completa” a través de la válvula para permitir la inserción de una sonda. Tiene un mango que rota 90° para cambiar entre completamente abierta y completamente cerrada. En campo, puede identificarse por el aspecto del cuerpo de la válvula y notando la superficie lisa de la bola dentro de la cavidad de válvula. Véase la Figura 4.

• Válvula de Compuerta
  • Esta válvula puede proporcionar una “apertura de calibre completa” a través de la válvula para permitir la inserción de una sonda. Puede utilizarse para regular el caudal del líquido porque se requieren múltiples rotaciones de la llave para abrirla o cerrarla completamente. En campo puede identificarse por el aspecto del cuerpo de la válvula y notando la forma no uniforme, aunque relativamente lisa, de la puerta que sirve como dispositivo obstructor dentro de la cavidad de la válvula. Véase la Figura 5.

Figura 2. Foto de Válvulas de Globo, de Bola y de Compuerta. Nótese las diferencias de construcción de los cuerpos de las válvulas

Ilustraciones de una Válvula de Globo

Figura 3. Válvulas de Globo

Ilustraciones de Válvulas de Bola

Figura 4. Válvulas de Bola – una bola con un agujero a su través que rota alrededor de su eje vertical permitiendo o bloqueando el flujo

 Ilustraciones de Válvula de Compuerta

Figura 5. Válvulas de Compuerta

Teoría – Fuerzas que conducen a la entrada de aire al transformador

La industria reconoce que la toma de muestras de un transformador con una presión interna inferior a la presión atmosférica (también denominada presión de manómetro negativa) puede conducir al ingreso de aire. La razón de esto es sencilla. Recordando que presión es igual a fuerza por unidad de superficie, la fuerza ejercida por el aire en el interfaz aire/líquido será mayor que la fuerza ejercida por el líquido. Cuando esto sucede, entrará aire.

En otro escenario, considérese qué le sucede al aire que queda atrapado en el cuerpo de la válvula, contra la pared de la válvula, cuando ésta se abre. Para esta discusión asumamos que el transformador está bajo presión de manómetro positiva. Cuando se abre la válvula suceden unas pocas cosas:

1. Como la presión del líquido es mayor que la del aire, el líquido fluirá a través de la válvula.
2. Cuando el líquido comienza a moverse por delante de la pared de la válvula, el aire atrapado se comprimirá.
3. Debido a la diferencia de densidades, el líquido se moverá por debajo del aire.
4. Con el líquido debajo del aire, el aire experimentará fuerzas hidrostáticas.
5. El aire que no puede seguir siendo retenido por la pared de la válvula entrará en el transformador.

De la revisión de las Figuras 6, 7 y 8 puede verse que cada tipo de válvula presenta un grado diferente de oportunidad para el ingreso de aire. La válvula de bola pierde toda la retención de aire en la superficie de la válvula en el momento de su apertura. La válvula de compuerta pierde la retención de aire en la pared de la válvula por cómo se levanta la compuerta. La válvula de globo utiliza las fuerzas hidrostáticas proporcionadas por el líquido para mantener un cierto nivel de retención cuando la válvula se abre completamente.

En un tercer escenario, considérese qué le sucede al aire en el cuerpo de la válvula que no está atrapado contra la pared de la válvula. Para esta discusión asumamos que el transformador está bajo presión de manómetro positiva. Cuando se abre la válvula suceden unas pocas cosas:

1. Como la presión del líquido es mayor que la del aire, el líquido fluirá a través de la válvula.
2. Cuando el líquido comienza a moverse por delante de la pared de la válvula, el aire atrapado no se comprimirá sino que se moverá con el líquido.
3. Debido a la diferencia en densidades, el líquido se moverá por debajo de parte del aire.
4. Donde el líquido está debajo del aire, ese aire experimentará fuerzas hidrostáticas.
5. Algo del aire puede quedar atrapado en bolsas.
6. El aire restante se moverá lejos de la válvula. Si algo de aire queda atrapado contra la pared de la válvula, será objeto del segundo escenario.

Ilustraciones de la operación de una Válvula de Bola

Figura 6: Riesgo de usar una válvula de Bola como válvula de drenaje del transformador

En el centro de la válvula hay una bola con un agujero a su través, que rota sobre su eje vertical cuando se mueve el mango. Cuando la bola empieza a rotar desde la posición de cerrada a la posición de abierta, aparece una pequeña apertura con forma de un balón de rugby (o vejiga de pez). Está orientada verticalmente, de modo que permite que el líquido se mueva bajo presión y comprima el aire en la cavidad de la válvula, hasta que el aire en este espacio se mueve a través de la abertura y retorna al transformador.

La forma de vejiga de pez, o almendra, es la forma de “balón de rugby” blanco en este diagrama.
  

Ilustraciones de la operación de una Válvula de Compuerta

Figura 7: Riesgo de usar una válvula de Compuerta como válvula de drenaje del transformador

Una compuerta situada en el centro del cuerpo de la válvula, que se mueve arriba y abajo sobre su eje vertical a medida que se rota la llave. Cuando la compuerta se desplaza de la posición cerrada a la posición abierta, aparece una pequeña abertura en la base de la cavidad de la válvula. Está orientada verticalmente, de modo que permite que el líquido se mueva bajo presión y comprima el aire en la cavidad de la válvula. Cuando la salida de la válvula está bloqueada o conectada a un dispositivo de toma de muestras cerrado, el aire en ese espacio alcanza una presión suficientemente elevada como para moverse a través de la abertura y retornar al transformador

Ilustraciones de la operación de una Válvula de Globo

Figura 8: Riesgo mínimo de usar una válvula de Globo como válvula de drenaje del transformador. El aire comprimido (amarillo) flota sobre el líquido (naranja) en la válvula

Un disco situado en un asiento de válvula en el centro del cuerpo de la válvula, que se mueve arriba y abajo sobre su eje vertical a medida que se rota la llave. A medida que se levanta el disco de su posición cerrada a la posición abierta, se crea una pequeña abertura en el asiento de la válvula. Está orientada verticalmente, de modo que permite que el líquido se mueva bajo presión y comprima el aire en la cavidad de la válvula. Cuando la salida de la válvula está bloqueada o conectada a un dispositivo de toma de muestras cerrado, el aire es atrapado en la cavidad de la válvula y no puede descender a través de la apertura y retornar al transformador. Cuando se desbloquea la apertura, se forzará la salida de algo de aire con el líquido por la salida de la válvula.

Comprobación de la Teoría

TJH2b y Omicron han llevado a cabo pruebas utilizando modelos de una cuba de transformador, con varias válvulas montadas en los modelos.

Se desarrolló una serie de protocolos de ensayo para abordar preguntas como:

1. ¿Entrará aire en la cuba con la boca de la válvula sellada por el tapón original cuando se abre la válvula?
2. ¿Entrará aire en la cuba cuando la boca de la válvula está cerrada por el dispositivo de toma de muestras, pero no hay restricciones en el tubo acoplado al dispositivo?
3. ¿Entrará aire en la cuba cuando la boca de la válvula está cerrada por una segunda válvula en la conexión de toma de muestras? (véase Figura 9)
4. ¿Es posible comprobar con seguridad la presión positiva en la cuba del transformador utilizando los procedimientos documentados?
5. ¿Afecta a los resultados la presión interna de la cuba?
6. a) Cuando hay presión positiva en la cuba
7. b) Cuando hay presión negativa en la cuba
8. ¿Evitan la entrada de aire los procedimientos que hemos encontrado para instalar equipos de monitorización?

Figura 9: Equipo de toma de muestras usado por algunas empresas, con conector a cuba y reductor, pequeña válvula de bola para controlar el flujo a través del tubo, y accesorios para conectarse a los tubos

Montaje experimental de toma de muestras

Se construyó una cámara de presión que pudiera llenarse con líquidos y gases para ensayar varias condiciones de toma de muestras. Véase la Figura 10. La cámara permite el acoplamiento de diferentes tipos de válvulas. Accesorios en la parte superior de la cámara permitían que ésta fuese presurizada o evacuada. La presión de la cámara se puede monitorizar con manómetros instalados en las partes superior e inferior. Se eligió agua como líquido y aire como gas para los estudios descritos aquí.

Cada estudio utilizó una válvula de drenaje y una configuración particular de equipo de toma de muestras para recoger muestras de la cámara. Para las pruebas de cada estudio se utilizaron presiones de la cámara de -100kPa, -75kPa, -50kPa, -25kPa, 0kPa, 25kPa, 50kPa, 75kPa, 100kPa, 125kPa, 150kPa y 175kPa. A medida que se recogían las muestras usando cada combinación particular de válvula de drenaje, configuración del dispositivo de toma de muestras y presión en la cámara, se observaba el montaje completo para comprobar la presencia de burbujas. Véase la Figura 11. Se registraron todas las burbujas independientemente de su tamaño.

En los estudios presentados aquí se utilizaron tres tipos de válvulas de drenaje, válvulas de compuerta, válvulas de globo y válvulas de bola. Las diferentes configuraciones de dispositivos de toma de muestras pueden categorizarse en dos grupos: dispositivos que aíslan completamente la pared de la válvula del aire externo (Restricción) y dispositivos que no aíslan completamente la pared de la válvula del aire externo (Sin restricción). En las Tablas 1 y 2 se encuentra un resumen de estos estudios.

Figura 10. Cámara de ensayo TJH2b

Figura 11. Resultado con entrada de burbujas

Tabla 1. Resultados de situaciones donde el aire no puede escapar como una válvula provista de tapón o una válvula cerrada en el dispositivo de toma de muestras

Tabla 2. Resultados de situaciones donde el aire puede escapar como una válvula sin tapón o sin una válvula cerrada en el dispositivo de toma de muestras

Evaluación de los resultados de los ensayos

Toma de muestras en vacío o con presión negativa en la cuba del transformador

No hay forma de tomar muestras con seguridad de un transformador mientras está a vacío o presión negativa. Antes de tomar muestras, debe asegurarse que el transformador tiene presión positiva.

Ensayo de presión con vacío o presión negativa en la cuba del transformador

La mayoría de los procedimientos de toma de muestras incluye un ensayo para determinar si hay presión positiva en la cuba. Nuestros resultados demuestran que las tomas serán correctas si hay una presión positiva.

Sin embargo, si hay presión negativa en la cuba en la zona de la válvula, el ensayo de presión sería desastroso. Véanse las Tablas anteriores para casos con presiones negativas, (-25 a -100kpa). No hay ningún tipo de válvula que permita la apertura segura de la válvula de drenaje sin que entre aire en el transformador.

La conclusión de esto es que no es recomendable realizar ensayo de presión positiva, en un transformador energizado, si hay alguna posibilidad de que la presión sea negativa. Y si se sabe que no hay ninguna posibilidad de una presión negativa, no hay ninguna necesidad de realizar la comprobación de presión. 

Toma de muestras con una válvula cerrada en las conexiones de toma de muestra o tubos de conexión

El procedimiento de toma de muestras, o el procedimiento de instalación de un equipo de monitorización, puede incluir uno o más pasos cuyo resultado sea la entrada de aire en la cuba del transformador. Deben revisarse estos procedimientos si incluyen algún paso donde sea necesario abrir una válvula con el circuito cerrado, o simplemente bloqueado con un tapón, en el lado externo de la válvula.

Como muestran las Tablas anteriores, el único tipo de válvula que permite trabajar sin introducir burbujas en el transformador es la válvula de globo.

Preocupación por el tipo de válvula

Si el transformador posee una válvula de bola o una válvula de compuerta como válvula de drenaje, es imprescindible revisar cuidadosamente los procedimientos utilizados, para asegurar que se deja un camino por donde pueda escapar el aire cuando se abra la válvula o se toque una válvula parcialmente abierta. Si esta válvula se usa como puerto para la instalación de un equipo de monitorización, es imprescindible investigar cuidadosamente el resultado de la instalación y revisar los procedimientos proporcionados por el fabricante del monitor.

Como se indicó anteriormente, la válvula de globo era la válvula de drenaje estándar hasta los años 1980, cuando algunos clientes comenzaron a solicitar diseños de válvulas de “apertura de calibre total” para acomodar equipos de monitorización. Muchos fabricantes, aunque no todos, todavía continúan usando válvulas de globo como su válvula de drenaje estándar. Por ello, la mayoría de transformadores en servicio hoy día no están afectados por el problema de ingreso de aire –con presión positiva dentro del transformador.

Sistema de Preservación de Aceite, y su efecto en la presión de la cuba

De los resultados de los ensayos mostrados anteriormente, está claro que no hay ningún modo de impedir la entrada de aire en el transformador si hay presión negativa en la zona de la válvula de toma de muestras. Por tanto, se debe considerar el asunto de la verificación de presión negativa en la cuba con mucho cuidado. Para ello, es preciso tener en cuenta que existen tres tipos diferentes de sistemas de preservación de aceite ampliamente utilizados por la industria:

1. El diseño de cuba sellada tiene una capa de nitrógeno encima del aceite del transformador. Es compresible y deja espacio para la expansión y compresión del aceite.
2. Hay un sistema de nitrógeno presurizado, donde el colchón de nitrógeno se complementa con una botella de alta presión de nitrógeno comprimido. Mediante reguladores, se mantiene la presión de nitrógeno en un estrecho rango de (+/-) 3-8 psi. Estos ajustes son adaptables, por lo que varían de unos operadores a otros.
3. El tercero es un diseño de conservador de cisterna. El conservador se monta encima de la cuba principal y las torretas de las bornas, y sirve de depósito de expansión del aceite. La cuba principal está completamente llena. Generalmente, en el conservador hay una bolsa de caucho para separar el aceite del oxígeno y humedad de la atmósfera.

En el diseño de un conservador, si la válvula que va al conservador está abierta y el transformador funciona correctamente, en el líquido siempre habrá una presión en cabeza estática positiva en la zona de la válvula de toma de muestras. Se puede calcular esta presión como se muestra en el Apéndice. Depende de la diferencia de altura entre el nivel máximo de aceite y la válvula. Si se sospecha que el aceite fluye hacia dentro, y hacia fuera, el conservador no está funcionando correctamente y hay posibilidad de que haya presión negativa en la cuba principal, por lo que no es recomendable tomar muestras.

En un sistema con nitrógeno a presión existen alarmas de alta y baja presión y de baja presión en la botella de nitrógeno comprimido. Por tanto, si el sistema no está en condición de alarma habrá una pequeña presión por encima del aceite. Para decidir si es seguro tomar muestras, es necesario creer en las lecturas de los manómetros. Si no se tiene confianza en estos manómetros y reguladores de presión, o si hay alguna posibilidad de presión negativa dentro de la cuba, la recomendación es no intentar tomar muestras.

En un diseño de cuba sellada, existirá un manómetro de presión/vacío y un respiradero de presión/vacío para regular la presión dentro de la cuba en condiciones normales de operación. Para asegurar una toma de muestras segura, es necesario creer en las lecturas de los manómetros. Si hay alguna posibilidad de presión negativa dentro de la cuba, la recomendación es no intentar tomar muestras.

Tabla 3. Cálculo de la presión estática en cabeza esperada, basado en la altura de la columna de aceite sobre la válvula

NOTA. Esta Tabla de presiones calculadas se basa en la suposición de un aceite mineral con densidad específica de 0,92 y una densidad específica del agua medida a 4°C. La presión variará con la temperatura de agua y aceite.

Algunos operadores de transformadores pueden considerar esto y modificar sus procedimientos de toma de muestras, teniendo en cuenta que una presión de gas negativa medida por encima del aceite no siempre significa que haya una presión negativa en la válvula de toma de muestras. Véase la Tabla 3. Por ejemplo, si la lectura del manómetro de nitrógeno es -2 psi y se tiene confianza en esta lectura, se puede buscar en la tabla y observar que para un transformador grande, con 18 pies de aceite ejerciendo presión, habría una presión estática en cabeza de 7,17 psi en la zona de la válvula. Por tanto, se puede concluir que la presión real en la válvula es de 5,17 psi; un valor seguro para la toma de muestras. Dado que existe riesgo de que el manómetro esté fuera de calibración y que esta Tabla sea imprecisa para muchas temperaturas, no se recomienda esta práctica, pero se reconoce que podría utilizarse.

Instalación de componentes de sistemas de monitorización

Los resultados de este estudio confirman que los procedimientos de instalación de equipos de monitorización pueden resultar en la introducción de aire dentro del transformador. Un procedimiento de riesgo es aquél que inste a instalar la sonda de un monitor conectándola a la válvula de drenaje, abrir esta válvula y, a continuación, abrir el dispositivo para purgar el aire que haya en su interior. Los problemas identificados anteriormente conducirán a la entrada de aire en el transformador antes de poder purgar el sistema. Como mínimo, la válvula de purga debería abrirse antes de abrir la válvula de purga del transformador.

Sin embargo, una válvula de purga con alguna restricción, como una válvula con tornillo cautivo, puede que no proporcione un área suficiente para permitir la evacuación, con suficiente velocidad, del volumen de aire requerido para evitar la entrada de burbujas dentro del transformador. En esos casos, el aire atrapado todavía puede fluir directamente al interior del transformador cuando se abre la válvula. Ensayos realizados por Omicron han demostrado que esto es posible, lo que sería motivo de seria preocupación.

Solo se han revisado unos pocos sistemas, por lo que es urgente investigar los resultados de la instalación y los procedimientos proporcionados antes de instalar un equipo de monitorización en un transformador energizado.

Procedimientos de tomas de muestras

Procedimientos de tomas de muestras ASTM

Se copia más abajo la parte relevante de la norma ASTM D923-07 – Prácticas normalizadas de toma de muestras de líquidos aislantes eléctricos.
El ensayo de presión positiva (ASTM D923-07, apartado 7.2) debe modificarse, o eliminarse, para evitar que entre aire en el transformador cuando hay presión negativa en la zona de la válvula. Nuestro estudio ha demostrado que siempre entra aire dentro del transformador cuando se abre la válvula de drenaje con una presión negativa dentro de la cuba. Como consecuencia, el seguimiento de este procedimiento de ensayo causará el hecho que realmente queremos evitar.

ASTM D923-07 – Prácticas normalizadas de toma de muestras de líquidos aislantes eléctricos

7.2  Se controla si hay presión positiva en la salida de toma de muestras colocando una pequeña porción de líquido aislante en un trozo de tubo de plástico transparente resistente al aceite y acopándolo al puerto de toma de muestras (también llamado llave de toma de muestras) situada al lado de la válvula de drenaje. Con la válvula cerrada, se quita el tapón de la válvula de drenaje, asegurando recoger todo el material sobrante, y se vuelve a instalar el tapón para igualar la presión. Mientras se observa la pequeña porción de líquido aislante, se abre la llave del puerto de toma de muestras y después lentamente se abre la válvula de drenaje. Hay presión negativa si el líquido se mueve hacia el equipo eléctrico, y no debe continuarse con la toma de muestras. Si el líquido se aleja del equipo eléctrico hay una presión positiva y puede tomarse la muestra con seguridad. Se cierra la válvula de drenaje y después se cierra la llave de la válvula de drenaje. Debe extremarse la precaución al realizar este procedimiento.

Implicaciones de los procedimientos de toma de muestras y normas IEEE

Es muy probable que se introduzca una burbuja de aire en el transformador cuando se intenta tomar una muestra de aceite con una válvula de bola o una válvula de compuerta. Recomendamos a todas las organizaciones que han publicado procedimientos de toma de muestras que estudien este artículo, lleven a cabo sus propios experimentos y, si fuese necesario, revisen sus procedimientos de toma de muestras.
Recomendamos que el comité de normas de IEEE (y el de IEC) establezcan que las válvulas de drenaje, y cualquier otra válvula especificada por el usuario para ser usada como válvula de toma de muestras, deba ser de tipo globo.

Preocupación adicional:

Si la cara de la válvula no está aplomada (véase croquis en Figura 12), la cavidad de la válvula no tendrá una superficie superior horizontal, nivelada. Esta condición puede estar causada por diferentes mecanismos. La válvula puede haberse montado de este modo durante su fabricación, puede haberse doblado y dañado durante su transporte y manipulación, o los cimientos del transformador pueden haberse asentado y toda la instalación no está nivelada y aplomada.

Figura 12. La línea azul es la vertical. La línea roja en la segunda foto indica el ángulo real de la cara de la válvula. No está vertical o aplomada

Si el mecanismo de sellado de la válvula está localizado en una posición ligeramente más elevada que la boca de la válvula, habrá un espacio que puede atrapar una burbuja, incluso aunque el resto de la válvula haya sido purgado y llenado con líquido. Si la válvula se abre completamente en estas condiciones, es otro escenario en el que una burbuja de aire puede entrar en el transformador.
Antes de tomar muestras de con una válvula de bola o de compuerta, recomendamos comprobar la boca de la válvula con un nivel para verificar que está esencialmente aplomada. Si la válvula presenta una desviación significativa de la vertical, (como muestra la figura), no es recomendable tomar muestras. Sin embargo, si está inclinada hacia el otro lado, la burbuja quedaría atrapada en la parte ciega de la válvula y no será motivo de preocupación.

Esto es igualmente crítico para la instalación de conexiones de dispositivos de monitorización. Si se encuentra este tipo de condición, recomendamos verificar con el fabricante que puede hacerse la instalación con seguridad.

Resumen

Hay muchos procedimientos de toma de muestras de aceite descritos en ASTM, IEC, fabricantes de transformadores, empresas de servicios y laboratorios de análisis. El propietario del transformador considera que si la toma de muestras se realiza según cualquiera de estos procedimientos, o los monitores se instalan según las instrucciones de los fabricantes, hay poco o ningún riesgo.

Los ensayos realizados en estos estudios han documentado casos donde es seguro que entrará aire en el transformador cuando se siguen los procedimientos descritos. Más aún, hay otros varios casos donde es muy probable que entre aire en el transformador durante la toma de muestras, o durante la instalación de un equipo de monitorización. Incluso con un procedimiento válido de toma de muestras, el simple error de abrir primero la válvula equivocada puede llevar a la introducción de una burbuja grande de aire en el aceite, que podría afectar a la rigidez dieléctrica de aceite y aislamiento sólido, conduciendo al fallo potencial del transformador.

Presión negativa dentro de la cuba principal

Todos los ensayos realizados han demostrado que, si la presión dentro de la válvula es inferior a la presión atmosférica fuera del mecanismo de sellado de la válvula, el aire fluirá dentro del transformador cuando se abra la válvula. Es prácticamente seguro que cualquier procedimiento de toma de muestras tendrá como resultado la entrada de aire al interior del transformador.

Esto también es cierto con el método descrito para determinar si hay presión positiva en la cuba. El procedimiento de ensayo es muy arriesgado porque tendrá como consecuencia la entrada de aire en la cuba si la presión interna es inferior a la presión atmosférica en el exterior. El propósito de este ensayo es tratar de determinar si hay riesgo de que entre aire en el tanque durante la toma de muestras. Dado que todos los resultados de esta investigación han demostrado que con este procedimiento entrará aire, se recomienda NO realizar este ensayo.

Los resultados demuestran que la industria debe demandar el desarrollo de un nuevo procedimiento de ensayo.

Presión positiva dentro de la cuba principal pero el sistema del equipo de toma de muestras, o de un monitor montado sobre la válvula, con restricción.

Si la válvula de drenaje del transformador es una válvula de bola o de compuerta, y no hay una abertura de ventilación ABIERTA en el dispositivo de toma de muestras, el aire dentro del espacio de la válvula quedará atrapado y podrá fluir directamente dentro de la cuba del transformador cuando se abra la válvula. Del mismo modo, si no hay una abertura de ventilación ABIERTA en el equipo de monitorización montado en la válvula, el resultado será el mismo.

En la mayoría de los casos, si la válvula utilizada fuese una válvula de globo, todo el aire quedará atrapado en la cámara de la válvula y no podrá fluir libremente dentro del transformador cuando se abra la válvula.

Presión positiva dentro de la cuba principal pero el sistema del equipo de toma de muestras, o de un monitor montado sobre la válvula, sin restricción o con ventilación ABIERTA.

Si la válvula de drenaje del transformador es una válvula de bola o de compuerta, y HAY una abertura de ventilación ABIERTA en el dispositivo de toma de muestras, el aire dentro del espacio de la válvula no quedará atrapado y podrá escapar libremente por el respiradero de ventilación en vez de entrar en la cuba del transformador cuando se abra la válvula. Del mismo modo, si HAY una abertura de ventilación ABIERTA en el equipo de monitorización montado en la válvula, el resultado será el mismo. Sin embargo, una válvula de purga con alguna restricción, como una válvula con tornillo cautivo, puede que no proporcione un área suficiente para permitir la evacuación del volumen de aire requerido. En esos casos, el aire atrapado puede fluir directamente dentro del transformador cuando se abra la válvula.

En la mayoría de los casos, si la válvula utilizada fuese una válvula de globo, todo el aire quedará atrapado en la cámara de la válvula y no podrá fluir libremente dentro del transformador cuando se abra la válvula.

Conclusión

Los autores urgen a propietarios de transformadores, operadores y contratistas a revisar sus actuales procedimientos y ser muy cautelosos cuando realicen la toma de muestras o instalen equipos de monitorización en válvulas de transformadores. Todo aquel que haga este tipo de trabajo debería ser capaz de identificar el tipo de válvula con el que está trabajando, ser consciente de los métodos para determinar la presión en el interior de la cuba principal, ser consciente de las condiciones que pueden conducir a la entrada de aire en el transformador, y tomar toda precaución para asegurar que el trabajo se hace del modo más seguro que sea posible.
La secuencia de conexión del equipo de toma de muestras y apertura de las llaves es crucial. No se deben tomar muestras si hay presión negativa en la cuba. Para muchos operarios, esto requerirá una nueva formación utilizando un programa revisado y procedimientos de toma de muestras igualmente revisados.