Transformador, Sumergido en Líquido
ASTM D1533 mide el agua contenida en un líquido aislante, como aceite mineral, éster natural o silicona, mediante titulación coulométrica de Karl Fischer. El instrumento genera yodo eléctricamente dentro de la celda de titulación; la carga necesaria para consumir el agua de una muestra pesada se convierte en una masa de agua, y el resultado se informa como un número entero en miligramos de agua por kilogramo de líquido (mg/kg), la misma magnitud que las partes por millón en masa. La muestra proviene de un transformador, regulador de tensión, disyuntor de aceite u otro aparato lleno de líquido. El contenido de agua es uno de los elementos de la batería de líquido aislante que NETA ATS y MTS exigen, junto con la ruptura dieléctrica, el número de acidez, la tensión interfacial, el color, la condición visual y el factor de potencia.
La humedad en líquido aislante ataca varias propiedades a la vez: reduce la tensión que el líquido puede soportar antes del arco eléctrico, aumenta el factor de potencia (pérdidas dieléctricas) que impulsa la temperatura de funcionamiento, y acelera la rapidez con que el líquido se oxida y se descompone químicamente. Incluso cantidades pequeñas de agua disuelta - demasiado escasas para ser vistas o separadas por simple asentamiento - pueden originarse en un sello o empaque defectuoso del conservador, en respiraciones repetidas durante ciclos térmicos, o en una sobrepresión impulsada por tormenta que succiona aire húmedo hacia un tanque que carece de desecante. Detectar y cuantificar esa humedad antes de que se haya acumulado al punto de causar daño visible o disparar relés de protección es la esencia del monitoreo temprano del líquido aislante.
Aceptación: el líquido se muestrea y prueba antes de que una unidad nueva o recondicionada sea energizada por primera vez, confirmando que el llenado cumple con los límites de líquido nuevo. Mantenimiento: la misma prueba se repite en un intervalo periódico - típicamente anual o siempre que la tensión de ruptura dieléctrica o el análisis de gases disueltos muestren preocupación - y los resultados se comparan con las líneas base de aceptación y tendencias históricas para detectar si el contenido de humedad está aumentando, estable, o disminuyendo con el tiempo.
Una muestra representativa se extrae según ASTM D923 en una jeringa de vidrio o en una lata metálica llena hasta el tope y tapada; no se usan envases de plástico porque dejan entrar o salir agua, y una muestra turbia o con agua libre puede no representar el líquido a granel. En el laboratorio se verifica el titulador con una solución de verificación de contenido de agua conocido, se enjuaga la jeringa con el líquido bajo prueba, y se inyecta una porción debajo de la superficie del reactivo y se pesa por diferencia. La agitación evita que se forme una capa de aceite sobre el reactivo. Algunos líquidos de alta viscosidad y las siliconas dan lecturas erróneas en el solvente estándar, y los ésteres naturales pueden no titularse bien en él, por lo que el método permite sistemas de solvente alternos: un hidrocarburo como heptano o tolueno añadido a los líquidos viscosos, una mezcla uno a uno de reactivo y formamida para la silicona; y ASTM D6871 añade, para el éster natural, reactivos apropiados para aldehídos y cetonas cuando se desconocen los aditivos.
El contenido de agua como número entero en mg/kg (ppm), la identificación de la muestra, la temperatura de la muestra al momento de recolectarla para poder juzgar el resultado según el porcentaje de saturación, el porcentaje de saturación mismo cuando se ingresa, el reactivo o sistema de solvente usado (obligatorio en el formulario para muestras de éster natural y de silicona), con el tipo de líquido y los resultados de la batería de líquido aislante acompañante de la misma muestra.
ASTM D1533 no establece un valor de aprobación o rechazo. El resultado se evalúa contra el límite del líquido y del contexto de muestreo: ASTM D3487 para aceite mineral nuevo, ASTM D6871 para éster natural nuevo, ASTM D4652 para silicona nueva, y las tablas de NETA ATS y MTS para líquido recibido en equipo nuevo y en servicio, que varían con la clase de tensión del equipo. La precisión importa cerca de un límite: en el intervalo de 0 a 50 mg/kg dos resultados de un mismo operador deben coincidir dentro de 7 mg/kg y dos laboratorios dentro de 14 mg/kg, y el límite de detección típico para aceite mineral es de 8 mg/kg; no se indica precisión por encima de 50 mg/kg ni para los sistemas de solvente alternos. Un resultado de éster natural o silicona sin reactivo registrado se informa como indeterminado. El éster natural retiene mucha más agua que el aceite mineral, por lo que su resultado se juzga mejor según el porcentaje de saturación.
Las clases de equipo y las secciones de norma que exigen esta prueba, y los formularios de UltraDb que la incluyen.
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