با توجه به اهمیت بالای تامین انرژی الکتریکي بطور پیوسته و با کیفیت قابل قبول، ضرورت وجود سیستمي با قابلیت

اطمینان بالا مهم به نظر ميرسد. مدیریت همه جانبه بر عمر تجهیزات، سیاست های لازم در

مورد تعمیرات پیشگیرانه و یا تعویض های به موقع. یکي از تجهیزات مهم و گرانقیمت که به فراوانی از آن در یک

شبکه قدرت استفاده ميشود تراسفورماتور است که در سیستم های جدید و مدرن، مبحث تخمین عمر باقیمانده آن از مباحث

بسیار حیاتی تلقي مي شود. ترانسفورماتورها در شبکه قدرت در معرض تنشهای مختلف الکتریکي، حرارتي ، شیمیایي ،مکانیکي،

و محیطي قرار دارند که این موارد ميتواند خطاهای گوناگوني را در اجزای ترانسفورماتور ایجاد کند و ضمن پیری، باعث ایجاد

انواع شکستهای عایقي شود. مطابق تحقیقات و آمارها، بیشترین خطای مشاهده شده در ترانسفورماتورها که منجر به کاهش

عمر و خروج آنها از شبکه ميشود ناشي از خرابی و تضعیف  سیستم عایقي است. بنابراین  بررسي و شناسایي  روغن ترانسفورماتور وفرایند

پیری عایقهای کاغذ-روغن و چگونگي انجام این  فرآیند از اصول مهم در مدیریت عمر ترانس ها به شمار مي رود.

روغن ترانسفورماتور بخش تصفیه شده روغن معدنی می باشد که در دمای بین 250 تا 300 درجه سانتی گراد به جوش آمده است . این روغن پس از تصفیه از لحاظ  شیمیایی  کاملاً خالص بوده و تنها شامل هیدرو کربنهای مایع می باشد.

ﻫﻴﺪﺭﻭﻛﺮﺑﻨﻬﺎ ﻛﻪ ﻗﺴﻤﺖ ﺍﻋﻈﻢ ﺭﻭﻏﻨﻬﺎ ﺭﺍ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺩﻫﻨﺪ ﺑﻪ ﺳﻪ ﺑﺨﺶ ﻣﻬﻢ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ :

• ﭘﺎﺭﺍﻓﻴﻦ ﻫﺎ
• ﻧﻔﺘﺎﻟﻴﻦ ﻫﺎ
• ﺗﺮﻛﻴﺒﺎﺕ ﺁﺭﻭﻣﺎﺗﻴﻚ

ﺭﻭﻏﻨﻲ ﻛﻪ ﺍﺯﻧﻔﺖ ﺍﻳﺮﺍﻥ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ ﺁﻳﺪ ﺭﻭﻏﻦ ﭘﺎﺭﺍﻓﻴﻨﻴﻚ ﺍﺳﺖ .ﺩﺭﺍﻳﻦ ﻧﻮﻉ ﺭﻭﻏﻨﻬﺎ ، ﭘﺎﺭﺍﻓﻴﻦ ﺁﻥ ﺑﺼﻮﺭﺕ ﻣﻮﻡ ﺭﻭﻱ ﺳﻴﻢ ﭘﻴﭽﻬﺎ ﺭﺳﻮﺏ ﻛﺮﺩﻩ ﻭ ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻲ ﺷﻮﺪ ﻛﻪ ﺭﻭﻏﻦ ﻧﺘﻮﺍﻧﺪ ﺑﻪ ﺭﺍﺣﺘﻲ ﺩﺭﺳﻴﻢ ﭘﻴﭽﻬﺎ ﮔﺮﺩﺵ ﻛﻨﺪ . ﺑﺎ ﺍﻧﺠﻤﺎﺩ ﺍﻳﻦ ﺭﻭﻏﻦ، ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﻗﺴﻤﺖ ﺍﻧﺠﻤﺎﺩ ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺁﻣﺪﻩ ﻭ ﺑﺎﻋﺚ ﻋﺒﻮﺭﺟﺮﻳﺎﻥ ﺍﺯ ﺍﻳﻦ ﻗﺴﻤﺖ ﻣﻲ ﺷﻮﺩ ﻭ ﺩﺭﻧﺘﻴﺠﻪ ﺣﺘﻲ ﻣﻤﻜﻦ ﺍﺳﺖ ﺗﺮﺍﻧﺴﻔﻮﺭﻣﺎﺗﻮﺭ ﻣﻨﻔﺠﺮ ﺷﻮﺩ .
ﺩﺭﺟﻪ ﺍﻧﺠﻤﺎﺩ ﺭﻭﻏﻦ ﭘﺎﺭﺍﻓﻴﻨﯽ ۳۰ ﺩﺭﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﻴﮕﺮﺍﺩ ﺍﺳﺖ.
ﺩﺭﺟﻪ ﺍﻧﺠﻤﺎﺩ ﺭﻭﻏﻦ ﻧﻔﺘﺎﻟﻴﻨﯽ 40 ﺩﺭﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﻴﮕﺮﺍﺩ ﺍﺳﺖ.
روﻏﻦ ﭘﺎراﻓﯿﻨﻲ ﺑﺎﺗﻮﺟه ﺑه ﺑﺎﻻ ﺑﻮدن دﻣﺎ ﺑﺮای اﺳﺘﻔﺎده درﻣﻨﺎﻃﻖ ﮔﺮﻣﺴﯿﺮ ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ.

مشخصات یک روغن خوب میتواند به صورت زیر باشد:

1. انتقال حرارت را بخوبی انجام دهد
2. استقامت الکتریکی بالایی داشته باشد.
3. ویسکوزیته پائینی داشته باشد، زیرا ویسکوزیته روغن نقش بسیار مهمی در خنک سازی ترانسفورماتور دارد. و هرچه ویسکوزیته  کمتر باشد بهتر است زیرا سیالیت روغن  بهتر و بیشتر است و روغن فرایند خنک کنندگی را بهتر انجام می دهد . بنابراین استفاده کردن از روغن با ویسکوزیته بالا مزیتی ندارد .
4. .جرم مخصوص پائینی داشته باشد . در روغن هایی که جرم مخصوص پائینی دارند ، ذرات معلق براحتی و به سرعت ته نشین میگردند و این خاصیت باعث سرعت بخشیدن به  روند هموژنیزه روغن میشود.
5. :Flash point یا همان نقطه اشتعال روغن هرچه بالاتر باشد بهتر است زیرا flash point مشخص کننده تمایل روغن به تبخیر شدن می باشد. بنابراین هرچه نقطه اشتعال  روغن پائین تر باشد تمایل به تبخیر شدن در روغن بیشتر است.هنگامی که روغن تبخیر میشود ، ویسکوزیته آن بالا میرود (که همان طور که در قبل توضیح داده شد بد است) و روغن های تبخیر شده ترکیبات اتش زایی را با هوای بالای روغن ایجاد می کنند. توجه به نقطه اشتعال به خاطر حفظ ایمنی در ترانسفور ماتور ضروری است.

1.  : Pour poin نقطه ریزش یا سیلان پائین.  روغنی که   سیلان کمتری دارد در درجه حرارت های پائین حرکت خود را از دست خواهد داد.

1. به مواد عایقی و ساختار فلزی صدمه نرساند
2. ازلحاظ شیمیایی پایدار باشد: تغییرات روغن با توجه به گرما و اکسیژنی که با آن در تماس است  در درجه حرارت کار نرمال ترانس میبایستی تا حد امکان کم باشد. تا طول عمر روغن افزایش یابد .

9.مواد جامد معلق یا ترکیبات شیمیایی زیان آور و یا آب در آن کم باشد یا اصلا وجود نداشته باشد به عبارتی تمیز باشد.

نقش روغن در ترانس

1. کنترل درجه حرارت داخل ترانس و انتقال حرارت
2. عایق کاری الکتریکی(electrical insulation)

1. جلوگیری از خوردگی (corrosion)  مواد عایق و قسمتهای فلزی ترانس
2. طول عمر ترانسفورماتور را افزایش دهد و تضمین پایداری شیمیایی برای ترانس
3. آب بندی     (sealing)وحمل مواد ناخالص  به خارج ازمحیط سیستم
4. خاموش کردن جرقه الکتریکی.
5. جاذب رطوبت هوا
6.  

مشکلات روغن ترانسفورماتور میتواند ناشی از موارد زیر باشد

1. افزایش ذرات معلق در روغن
2. وجود آب به مقدار زیاد در روغن :

وجود آلودگی های شیمیایی مانند اسیدیته و...
این موارد باعث تغییر مشخصه های زیادی می شوند. مثلا افزایش ذرات معلق و وجود آن باعث کاهش قدرت دی الکتریک روغن و افزایش اسیدیته، باعث خوردگی کاغذ و اجزای داخلی ترانسفورماتور می شود.
مهمترین عوامل فساد روغن ترانس :
١ – درجه حرارت بالا
٢ - نفوذ رطوبت و آب
٣ - اکسیداسیون و اسیدی شدن روغن

بعد از تصفیه روغن ، انتظار می رود اسیدیته کمتر از %0.03 mgKOH به جرم روغن g باشد . چنانچه روغن بیشتر از مقدار مذکور اسیدی باشد می تواند بر روی قسمتهای فلزی تجهیزات اثر مخرب  گذاشته و طول عمر روغن کاهش پیدا کند.
۴ - وارد شدن ذرات معلق و ناخالصی در روغن
پس از اینکه روغن مورد بهره برداری قرار می گیرد ، بسته به  نوع روغن و شرایط سرویس ، تغییراتی در آن دیده می شود که موجب کاهش کیفیت و تقلیل عمر مفید آن می شود . این تغییرات به خاطر ورود ناخالصی ها و آلودگی به روغن و یا تغییرات شیمیایی ناشی از اکسیداسیون می باشد . در اثر اکسیداسیون روغن ، ویسکوزیتۀ آن افزایش یافته ، اسیدیتۀ آن بالا رفته ، رنگ روغن کدر و تیره می شود .

روشهای تصفیه روغن

1- تصفیه فیزیکی

در روش های تصفیۀ فیزیکی با روش های فیزیکی نظیر عبور روغن از صافی ها یا گرم کردن روغن و غیره ، ناخالصی های روغن را از آن جدا می کنند .

روشهای تصفیه فیزیکی­­­­­­­­­ -

تصفیه از آب

یک روش  برای این کار این است که  روغن حرارت ببیند حرارت دادن بهتر است که در یک ظرف بسته و در خلاء انجام گیرد تا سرعت عمل آن بیشتر شود . از انجائیکه  درجه حرارت تبخیر آب پایین تر از روغن است ، در صورت حرارت دادن روغن ، آب به صورت بخار از روغن خارج می شود . از پمپ های خلاء نیز برای گرفتن رطوبت روغن استفاده می شود .

روش دیگر  به این صورت است که روغن را در ظرف بزرگی می ریزند و در ته ظرف ، دریچه ای قرار میدهند.  چون آب از روغن سنگین تر  است ، پس از مدت زمانی آب در ته ظرف جمع می شود و می توان با باز کردن دریچه ، آب را تخلیه نمود .اما این روش چندان مناسب نیست  زیرا دقت آن کم است ؛ مثلا اگر دریچه زود بسته شود آب همچنان در روغن باقی خواهد ماند و اگر دریچه کمی دیر بسته شود ، مقداری از روغن به هدر می رود.وهمچنین این روش  نیاز به وقت زیادی دارد.

روش گاز زدایی برای جدا کردن گازهای محلول در روغن :
عمل گاز زدایی روغن و جدا کردن گازهای محلول در روغن با استفاده از تکنیک خلاء ، انجام می گیرد .به این صورت که  با پودر کردن روغن و پاشیدن آن به داخل محفظۀ خلاء ، افزون بر گرفتن تمام آب غیر محلول در روغن ، مقدار آب محلول در آن نیز به حدّ ppm ۱۰ کاهش می یابد . همچنین با این کار ، گازهای محلول  در روغن نیز به ۲۵/۰ درصد حجم ، کاهش می یابند.

گریز از مرکز برای جداکردن ناخالصی های جامد :
این روش که از نظر سرعت عمل و نحوۀ تصفیه مناسب است به این شکل است که  روغن را در ظرف دایره ای شکل بزرگی می ریزند و پس از حرارت دادن تا دمای ۱۵ الی ۴۵ درجۀ سانتیگراد ، آن را به گردش در می آورند . چون معمولا جرم ناخالصی های جامد داخل روغن از جرم روغن بیشتر است ؛  در هنگام  گردش روغن ، ناخالصی های جامد در اطراف جدارۀ خارجی ظرف قرار گرفته و ته نشین می شوند و روغن تصفیه شده در وسط ظرف می ماند .

روش Off-line     

این روش دارای معایب فراوانی است از جمله لزوم داغ نمودن روغن ترانسفورماتورو همچنین لزوم خاموش نمودن ترانسفورماتور زیرا

در این روش زمانی که ترانسفورماتور خاموش است به مدت چند شبانه روز به صورت پیوسته روغن را داخل ترانسفورماتور چرخانده و آنرا در بیرون تحت فیلتراسیون و خلاء به منظور جدا سازی ذرات معلق و آب محلول قرار می دهند. برای جدا نمودن آب به صورت بهینه، لازم است که از فیلترهای در حین کار استفاده نمود. مهمترین مزایای فیلترهای (خشک کن) های در حین کار خشک نمودن بهینه ترانسفورماتور در طول زمان و همچنین عدم لزوم خاموشی ترانسفورماتور را می توان نام برد. اصول عملکرد این فیلترها مانند شکل زیر است که در آن روغن تحت فشار از مخزن  خارج شده و در مسیر آن یک فیلتر فیزیکی قرار می گیرد. در اینجا ذرات معلق فیلتر شده و تحت تاثیر خلاء آب محلول در آن گرفته می شود. روغن فیلتر شده به وسیله پمپ به ترانسفورماتور ببازگردانده می شود. این چرخه با دبی پایین در حدود ۲۵۰ لیتر در ساعت به صورت پیوسته با توجه به وضعیت ترانسفورماتور از چند ماه تا چند سال صورت می گیرد

استفاده از فیلترهای کاغذی:

با عبور دادن روغن از فیلترهای کاغذی ، ذرّات جامد مخلوط شده در روغن حق عبور از فیلتر را ندارند. همچنین مقداری از آب موجود در روغن نیز ، بوسیله این فیلترها جذب می شود . برای بهبود کیفیت تصفیه بهتر است از فیلترهایی با منافذ ریزتر استفاده شود . معمولاً روغن را با فشار وارد فیلترها می کنند تا این روش با سرعت بیشتری انجام گیرد.

2-تصفیه شیمیایی

در  تصفیۀ شیمیایی با اضافه کردن مواد شیمیایی و ترکیب شیمیایی آن ها با روغن ، خواص از دست رفته روغن مجدداً باز میگردد.

-روش تصفیه شیمیایی
همانطور که میدانیم با افزایش میزان اکسیداسیون در روغن ، شرایط تشکیل لجن در آن ایجاد میشود وعمل تصفیۀ فیزیکی به تنهایی قادر به جبران و رفع فساد روغن نمیباشد  ، از این رو ، به سراغ تصفیۀ شیمیایی روغن میرویم. در تصفیۀ شیمیایی ، از فیلترهای اکتیو(فعّال) استفاده میشود و با استفاده از عملیات گوناگون ، همچون تصفیه با اسید سولفوریک و تصفیه با حلّال ها ، پالایش انجام می. از رایج ترین روش ها در تصفیۀ شیمیایی عبور دادن روغن از خاک رنگبر  است . ، خاک رنگبر را در یک منبع قرار می دهند و روغن گرم توسط پمپ ، با فشار بالا از  خاک عبور داده می شود . پس از این ، عدد اسیدی روغن کاهش یافته و به حد قابل قبول و مجاز خود می رسد . به علاوه دیگر خواص روغن ، شامل  مقاومت مخصوص و ضریب تلفات عایقی آن نیز بهبود می یابد . مقدار خاک رنگبر ، به میزان کهنگی روغن بستگی دارد و معمولاً بین یک تا هفت درصد وزن روغن می باشد . افزودن مواد ضد اکسیداسیون در هنگام تصفیه فیزیکی در موقع گردش روغن نیز ، یکی دیگر از روش های تصفیۀ شیمیایی است. . تصفیۀ شیمیایی معمولاً هزینه بر است؛ بنابراین  فقط برای مصرف کننده های بزرگ ،نظیر  کارخانه های ساخت  ترانسفورماتور و مراکز بزرگ تعمیر ترانسفورماتورها مقرون به صرفه می باشد.

پایان