روغن ترانسفورماتورهاي قدرت و نگهداري آنها
تهيه توان الكتريكي قابل اطمينان در صنايع و كارخانجات از حياتي ترين و مهمترين مسائل مي باشد. لذا كاركرد صحيح و بي عيب آنها اهميت ويژه اي دارد. يكي از با ارزشترين و مهمترين قسمتها در توزيع و انتقال برق ترانسفورماتور مي باشد. ترانسهاي قدرت براي افزايش يا كاهش ولتاژ بكار مي روند و جزء لاينفك شبكه هاي توزيع برق مي باشند. در ترانس هاي قدرت از روغن بعنوان ايزولاسيون (عايق) الكتريكي ، هادي حرارت ترانس به محيط و جرقه گير ( خاموش كننده جرقه و شعله )استفاده مي گردد. لذا در نگهداري ترانسها توجه به كيفيت روغن از نظر مقدار آلوده گي ، مقدار اسيدي شدن روغن ، مقدار آب موجود در روغن و ولتاژ شكست و..... از اهميت بالايي برخوردارمي باشد.
خصوصيات الكتريكي ، فيزيكي و شيميايي روغن ترانس بايد تحت كنترل باشد. و مقادير اين خصوصيات با استانداردها مطابقت داشته باشد. بعداز نصب ترانس در سالهاي اول ولتاژ شكست روغن بالا مي رود. ولي بعداز 5 تا 6 سال ولتاژ شكست شروع به كاهش مي كند. به نمودار زير توجه كنيد.

در كاركردهاي معمولي ترانسها ، ولتاژ شكست بعلت اكسيداسيون و آلودگي ها و مواد خارجي مانند كاغذ كاهش پيدا ميكند. لذا عملا كيفيت ايزولاسيون كاهش پيدا مي كند.
در جدول زير مشخصاتي ازروغن ترانسفورماتورها طبق استاندار IS335 سال 1983 كه كيفيت روغن را تعيين مي كنند آمده است. آگر طي آزمايش روغن ترانس اختلاف بين مقادير استاندار و مقادير اندازه گيري شده وجود داشته باشد. بسته به مقدار اختلاف عملكردهاي اصلاحي متفاوت خواهد بود.
|
مقادير استانداردIS335-1983 |
محدوده |
واحد |
مشخصات |
رديف |
|
صاف و آري از مواد خارجي و رسوبات |
- |
- |
وضعيت ظاهر روغن |
1 |
|
0,89 |
Max |
g/cm³ |
دانسيته ( جرم حجمي) |
2 |
|
27 |
Max |
mm²/s |
ويسكوزيته در دماي 27 درجه سانتي گراد |
3 |
|
130 |
Min |
Cº |
نقطه اشتعال |
4 |
|
-6 |
Max |
Cº |
درجه حرارت سيالي |
5 |
|
0,04 |
Min |
N/m |
كشش بين سطوح ( چسبندگي) |
6 |
|
0,03 |
Max |
mgKOH/g |
عدد خنثي |
7 |
|
50 |
Max |
ppm |
مقدارآب |
8 |
|
60/30 |
Min |
KV |
ولتاژ شكست روغن فيلتر نشده/فيلتر شده |
9 |
خصوصيات اوليه روغن ترانسفورماتورها عبارتند از:
قدرت الكتريكي بالا ( براي ايستادگي در مقابل ولتاژهاي بالا )
ويسكوزيته پايين به اندازه كافي ( براي سيركولاسيون راحت و جهت انتقال حرارت )
خصوصيات حرارتي پايين (براي شرايت محيطي بالا)
مقاومت مناسب در مقابل اكسيداسيون ( براي داشتن طول عمر زياد )
اصلي ترين دلايل خراب شدن روغن ترانسفورماتورها
1- شرايط فيزيكي
2- شرايط شيميايي
3- آلودگي با گازها
آلودگي فيزيكي
تماس روغن با قطعات داخلي ترانس
ناخلصي هاي فيبري شبيه كاغذ ، فيبر استخاني هاي داخلي ، نوارهاي كتان ، پلاستيك و غيره
وارنيش و رنگ داخلي
رطوبت بوسيله نشت ، تنفس ترانس و واكنش هاي شيميايي
آلودگي هاي شيميايي
تجزيه حرارتي
اكسيداسيون
اثر كاتاليزوري فلزات سازه ترانس
اثر اسيدها به كاغذ و قسمتهاي فلزي
رسوب و لجن
آلودگيها با گازها
گازهايي كه از اتمسفر اطراف در روغن ترانس حل مي شوند.
گازهايي كه در ترانس بواسطه واكنشهاي مختلف ايجاد مي شوند.
آزمايشهايي كه روي روغن ترانسها انجام مي شود.
الف - تستهاي فيزيكي
الف-۱ : تستهاي فيزيكي ، ظاهر
روغن بايد صاف ، شفاف و آري از مواد خارجي باشد.
ظاهر اوليه روغن اطلاعات كمي را به ما مي دهد.
۱- روغن روشن و شفاف. درجه تصفيحه روغن را نشان مي دهد.
۲- روغن تيره و ابري . نشانه وجود رطوبت در روغن مي باشد.
۳- رنگ مايل به سبز . نشانه نمك مس داخل ترانس مي باشد.
الف-۲ : تست فيزيكي ، بوي اسيد . نشانه اسيد داخل روغن مي باشد كه باعث خوردگي خواهد شد.
الف-۳ : تست فيزيكي : دانسيته.
توسط دستگاه هيدرو متر ( Hydrometer ) يا بطري دانسيته
دانسيته روغن ترانس بين 0.85 الي 0.89 مي باشد. دانسته بالا از ويسكوزيته بالا حاصل مي شود.
مشخصه اتلاف حرارتي روغن ترانس
الف-4 : تست فيزيكي : ويسكوزيته
اندازه گيري مقاومت روغن براي جريان مداوم بدون نياز به نيروي خارجي توسط پمپ و غيره
حداكثر مقدار ويسكوزيته 27 Cst در دماي 27 درجه سانتي گراد مي باشد. مقدار ويسكوزيته پايينتر ترجيح داده مي شود.
حداقل درجه حرارتی که روغن در آن جاري خواهد شد.
درجه حرارت كار ترانس
حاقل درجه حرارت كه روغن در آن جاري مي باشد. ۶- درجه سانتي گراد
الف - ۵ : تست فيزيكي : نقطه اشتعال
حداقل درجه حرارتي كه روغن در آن بخار ميكند و با تركيب شدن با هوا به نقطه انفجار مي رسد. كه حداقل درجه حرارت براي روغن هاي خوب ۱۴۰ تا ۱۵۰ درجه سانتي گراد مي باشد. نقطه اشتعال براي روغن ترانس درحال كار ۱۲۵ درجه سانتي گراد مي باشد.
الف-۶ : تست فيزيكي : كشش سطحي.
عبارت است از، نيروي جازبه بين مولكولي بين دو ماده متفاوت. مانند سطح مشترك بين آب و روغن.
حداقل مقدار آن ۴۰ dynes/M يا 0.04 N/M
براي روغن در حال كار حداقل اين مقدار 0.0018 N/M مي باشد.
كه با اندازه گيري خصوصيات فوق مي توان با مقايسه مقادير بدست آمده از آزمايش و حاقل ها و حداكثرهاي فوق مي توان مقادير آلودگيها را بدست آورد.
آزمونهاي شيميايي:
ب -1 : آزمونهاي شيميايي : عدد خنثي
نشان دهنده مقدار اسيد در روغن ترانس مي باشد.
حداكثر آن در روغن تازه 0.03 (mg KOH/gm) مي باشد.
حداكثر آن در روغن استفاده شده 0.05 ( mg KOH/gm ) مي باشد.
اسيد باعث تشكيل رسوب ، خورده گي سطح فلزات داخل ترانس و لذا پايين آمدن قدرت عايقي روغن مي شود.
ب-2 : آزمون شيميايي : سولفور يا گوگرد خورنده
كه نشان دهنده وجود سولفور ( گوگرد ) ، تركيبات گوگرد ، كه طبيعت خورنده گي داشته و باعث خورده شدن و فرسوده شدن سطح مس مي شود. لذا باعث توليد اسيد و رسوبات در روغن ترانس مي شود. براي روغنهاي در حال استفاده بايد حداقل باشد تا حدايت الكتريكي و مقدار خورنده گي حداقل گردد.
ب - 3 : آزمون شيميايي : مقدار آب
مقدار آب روغن ترانس مي تواند به دلايل زير زياد شده باشد.
1- با نفوذ آب داخل روغن ترانس
2- بوسيله نشت اتفاقي
3- تنفس ترانس
4- در طي فيلتر و صاف كردن روغن آب به آن نفوز كند
5- بوسيله واكنش هاي شيميايي
در روغن استفاده نشده حداكثر 30 ppm مجاز مي باشد.
در ترانسهاي 145 KV و بالاتر ، حداكثر 15 ppm مجاز مي باشد.
در ترانسهاي 145 KV پايينتر حداكثر 25 ppm مجاز مي باشد.
مقدار آب باعث كاهش قدرت عايقي و ولتاژ شكست مي شود.
فيلتر و تصفيه كردن روغن ترانسفورماتور
1-ظرفيت فيلتري كه براي تصفيه روغن ترانس استفاده مي شود. حداقل بايد 25 % كل روغن ترانس باشد.
2- 24 ساعت قبل از شروع تصفيه روغن ،تغذيه ترانس بايد قطع گردد تا رطوبت و آلوده گي ها در كف ترانس نشست كنند.
3- كليه شيرهاي رادياتورهاي ترانس 24 ساعت بعد از قطع تغذيه بايد بسته شوند
4- سطوح خارجي ترانس بهتر است توسط عايقي مانند بزنت يا شبيه آن پوشانده شود.
5- شير پايين ترانس به ورودي فيلتر و خروجي فيلتر به شير بالاي ترانس وصل شود.
6- روغن ترانس در زمان فيلتر كردن نبايد بيش از 60 درجه سانتي گراد گرم شود.
7- داخل ترانس و فيلتر در حدود 760 ميلي متر جيوه خلاء ايجاد مي گردد.
8- بعد از 48 ساعت تصفيه روغن شيرهاي ورودي و خروجي وصل شده به فيلتر از ترانس بايد جابجا شود.
9- مي توان ورودي هاي ولتاژ پايين ترانس (LV ) را اتصال كوتاه كرد و به ورودي هاي ولتاژ بالا 400 ( HV ) ولت برق داد. اين ولتاژ باعث ايجاد جريان الكتريكي در سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه شده و باعث گرم شدن آنها و هسته ترانس مي شود.