روغن ترانسفورماتور ،
روغن ترانس
روغن ترانسفورماتور (transformer oil) یا روغن عایق (insulating oil) در دماهای بالا دارای پایداری عالی و خاصیت عایق الکتریکی و خنک کنندگی مناسب دارد. روغن ترانس عموما با پایه معدنی تولید می شود ولی در سالهای اخیر نمونه های روغن ترانس سنتتیک نیز تولید شده است، که کیفیت بالاتری نسبت به روغن تراسفورماتور معدنی دارد. روغن ترانس در ترانسفورماتور روغنی بکار می رود. روغن ترانسفورماتور همچنین برای حفظ هسته و سیم پیچ ترانسفورماتور استفاده می شود. زیرا این مواد کاملاً درون روغن غوطه ور هستند. از روغن ترانسفورماتور در خنک سازی دستگاههای ماینر جهت استخراج بیت کوین نیز استفاده می گردد. وظیفه روغن ترانسفورماتور عایق‌کاری و جلوگیری از پدیده کرونا، جرقه و انجام خنک کاری در ترانسفورماتور می‌باشد.
روغن ترانس کلاس 2 با کلاس 1 چه تفاوتی دارند
روغن ترانسفورماتور دارای نقطه جوش و احتراق بالا می باشد و عملکرد عالی در دماهای بالا دارد. روغن ترانس به دو دسته روغن ترانس کلاس I و روغن ترانس کلاس II تقسیم می شود. امروزه روغن ترانس کلاس II بیشترین مصرف را دارد و در ترانسفورماتورهای پرقدرت و کلیدهای فشار قوی بکار می رود.
برای ترانسفورماتورهای قدرت از روغن‌های کلاس دو و برای ترانسفورماتورهای توزیع از روغن‌های کلاس یک که در استاندارد پیشین IEC296 ذکر شده بود استفاده میشد و در استاندارد جدید IEC60296 کلاس روغن از بین رفته و ترانسفورماتورهای قدرت و توزیع از یک استاندارد روغنی مشترک بهره میبرند.
به دلیل اینکه روغن ترانسفورماتور گاها در فضای باز و سرمای شدید استفاده می شود دارای نقطه ریزش پایین می باشد. همچنین گرانروی پایین روغن ترانسفورماتور به خاصیت خنک کنندگی این روغن کمک می کند.
وظایف روغن ترانس
به دلیل خصوصیت عایق کاری و خنک کنندگیِ روغن ترانس، این روغن باید دارای قابلیت بالای هدایت حرارت و پایداری شیمیایی و همچنین قابلیت دی الکتریک خوبی باشد و این قابلیت ها را حتی تا دمای بالا به مدت زمان قابل توجهی حفظ کند. روغن‌های ترانس باید دارای ویسکوزیته پایین باشند. ویسکوزیته پایین به این معنا است که مانع از جابه‌جایی سریع و جریان روغن می‌شود. همچنین کشش سطحی که برای روغن ترانسفورماتور یک ویژگی مثبت محسوب می‌گردد که باعث چسبیدن سطح روغن به آب یا هر ماده دیگری می‌شود. اگر ویسکوزیته روغن ترانس پایین باشد، نقطه اشتعال روغن پایین می آید و باعث می شود خاصیت خنک کنندگی بهتری داشته باشد که در این صورت نقطه ریزش روغن ترانس پایین می آید. روغن ترانسفورماتور برق به روغن های دما بالا معروف هستند. این روغن ها دارای پایداری شیمیایی، دی الکتریک بالا و همچنین توان تحمل بالای حرارت می باشند. عایق الکتریکی بودن یکی از خصوصیات روغن ترانس است. ویژگی‌های شیمیایی به طور مستقیم بر خاصیت الکتریکی آن تأثیر می‌گذارد.
خالص بودن روغن ترانسفورماتور سبب افزایش یافتن قدرت عایقی روغن ترانس می‌شود و از نظر شیمیایی میزان آبی که در روغن محلول است موجب افزایش پیداکردن قدرت رسانندگی الکتریکی آن شده و باعث پایین آمدن کیفیت روغن می‌گردد. علاوه بر میزان آب، میزان اسید موجود در روغن نیز باعث پایین آمدن کیفیت و خلوص آن می‌شود در صورت اسیدی شدن روغن سبب خورده شدن ترکیبات فلزی دستگاه می‌گردد و هم خاصیت عایقی روغن کمتر می‌شود.
ویژگی های روغن ترانس
قدرت دی‌الکتریک بالا
ویسکوزیته پایین روغن
عاری بودن از اسیدهای غیر ارگانیک
عاری ازقلیا و سولفور خورنده
مقاومت در برابر نامیزه شدن
لجن نشدن در شرایط کار عادی
بازگشت سریع خواص پس از قوس الکتریکی
پایداری حرارت بالا
نقطهٔ ریزش پایین
نقطه اشتعال بالا
کشش سطحی بالا
PCBs پایین
خنک کننده
ضد زنگ و اکسیداسیون
خنک کنندگی روغن ترانسفورماتور
چنانچه ترانسفورماتور خنک نشود باعث افزایش دمای تجهیزات بیش از حد می شود. که روغن ترانس در این مرحله نقش خنک کنندگی را باید ایفا کرده و با انتقال حرارت از ورق هسته ، سیم پیچ ترانس و سایر قطعات، از افزایش بیش ا ز حد دما جلوگیری کند.تا از خصارت های احتمالی پیشگیری شود. میدانهای مغناطیسی و الکتریکی در ترانسفورماتور اتلاف انرژی ایجاد می کنند که گرمای حاصل از این اتلاف باعث گرمایش هسته، سیم پیچ مسی و سایر قطعات رسانای ترانس می شود. که در نتیجه دمای ترانسفورماتور بالا می رود. روغن در ترانسفورماتور تنها به عنوان یک مایع خنک کننده و عایق عمل نمی کند بلکه به عنوان یک حلال آلودگی های در ترانس است.
کارکرد بالای روغن ترانسفورماتور
ممکن است روغن ترانسورماتور بعد از کارکرد زیاد ترکیبات اکسید شده تولید نموده و همچنین در مدت عمر طبیعی خود مقداری از مواد عایقی جامد در ترانسفورماتور را در خود حل می کند که ذرات، ترکیبات فورانیک، آب و اسیدها از جمله مواد حاصل از تجزیه مواد عایقی جامد می باشند. بالا بودن غیر طبیعی مقدار ذرات، ترکیبات فورانیک، آب و اسید موجود در روغن نشان دهنده وضعیت غیر طبیعی در ترانسفورماتور می باشد. به وجود آمدن چنین وضعیتی در روغن معمولاً به دلیل بالا رفتن بیش از اندازه دما می باشد که باعث می شود مولکولهای روغن شکسته شده و گازهای محلول در روغن ایجاد شود. تجزیه و تحلیل سرعت تولید و از بین رفتن این گازها نشانگر و ضعیت ترانس می باشد. از این رو با کنترل روغن ترانس در زمان کارکرد باید از خسارت های احتمالی جلوگیری کرد.
رطوبت در روغن ترانس
وجود رطوبت و یا آب در روغن ترانسفورماتور مسئله چندان مطلوبی نیست. رطوبت می تواند عملکر روغن ترانس را تحت تاثیر قرار دهد. زیرا رطوبت و آب بر خواص دی الکتریک روغن ترانسفورماتور تاثیر منفی می گذارد. وجود آب در روغن ترانس همچنین در عایق بندی هسته و سیم پیچ ترانسفورماتور تأثیر نامطلوبی می گذارد. وجود رطوبت زیاد باعث اکسیداسیون و فرسایش ترانس می شود و در عمر روغن ترانس و ساعات کارکرد روغن تاثیر منفی می گذارد.
روغن ترانس معدنی
روغن ترانسفورماتور با پایه معدنی یا مینرال به طور گسترده ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. روغن ترانس معدنی دارای معایبی است که یکی از آنها نقطه اشتعال نسبتاً کم آن در مقابل برخی گزینه ها است. اگر روغن معدنی در ترانسفورماتورنشت کند می تواند آتش سوزی ایجاد کند. در دستورهای ایمنی محیط ترانس برق معمولاً لازم است که ترانسفورماتورها داخل محیطی استفاده شوند که از مایعات قابل اشتعال دور باشند یا از ترانسفورماتورهای نوع خشک و بدون روغن استفاده شود. روغن معدنی نیز یک آلاینده زیست محیطی است و خاصیت عایق بندی آن حتی به مقدار کم آب به سرعت تخریب می شود. به همین دلیل ترانسفورماتورها باید آب را در خارج از روغن نگه دارند.
مقایسه روغن ترانس پایه نفتی با روغن ترانس پایه پارافین
ایجاد لجن و اکسیداسیون در روغن ترانس نفتی نسبت به روغن ترانس پارافین بیشتر است. اما لجن سیستم در روغن نفتی از لجن موجود در روغن پارافین محلول تر است. بنابراین لجن روغن پایه نفتی در ته ترانسفورماتور رسوب نمی کند. و در روغن حل می شوند. از این رو مانع گردش همرفت روغن ترانس نمی شود. به این معنا است که استفاده از روغن ترانس نفتی باعث بهبود عملکرد خنک کنندگی در سیستم می شود. اگرچه میزان لجن در روغن ترانس پارافین نسبت به روغن نفتی کمتر است، اما محصول اکسیداسیون نامحلول است و در ته مخزن ترانس رسوب می کند. این لجن باعث انسداد سیستم خنک کننده ترانسفورماتور می شود. روغن پایه پارافین به دلیل در دسترس بودن زیاد، هنوز هم معمولاً در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار می گیرد. ولی امروزه روغن ترانسفورماتور نفتی جایگزین نمونه های پارافینی آن شده است.
مضرات روغن ترانسفورماتور اسیدی
اگر روغن ترانس اسیدی شود، محتوای آب موجود در روغن بیشتر در روغن حل می شود. روغن ترانسفورماتور اسیدی یک خاصیت بد برای ترانس است. اسیدیته روغن خاصیت عایق بندی عایق کاغذ سیم پیچ را در ترانفورماتور بدتر می کند. اسیدیته فرآیند اکسیداسیون و ایجاد لجن در روغن را تسریع می کند. اسید همچنین شامل زنگ زدگی و خوردگی آهن در حضور رطوبت است. از آزمون اسیدیته روغن ترانسفورماتور می توان برای اندازه گیری ترکیبات اسیدی آلاینده ها استفاده کرد. مانیتوریگ روغن ترانس در زمان کارکر و جلوگیری از اسیده شدن روغن اهمیت دارد.
کشش سطحی روغن ترانسفورماتور
کشش سطحی برای تعیین وجود آلاینده ها و پوسیدگی روغن مفید است. روغن جدید خوب به طور کلی کشش سطحی بالایی از خود نشان می دهد. آلاینده های اکسیداسیون روغن و تشکیل لجن باعث کاهش کشش روغن می شوند. کشش سطحی بین سطح آب و روغن ترانس راهی مناسب برای اندازه گیری نیروی مولکولی جذاب بین آب و روغن است.
نقطه اشتعال روغن ترانسفورماتور Flash point
دمای نقطه اشتعال روغن ترانس بیش از 140 درجه سانتیگراد است. نقطه اشتعال روغن ترانسفورماتور دمایی است که احتمال اشتعال روغن در مجاورت با هوا وجود دارد. مخلوط بخار و هوا باعث می شود که شعله لحظه ایی ایجاد شود. این مورد از آنجا اهمیت دارد که احتمال خطر آتش سوزی در ترانسفورماتور را ایجاد می کند. بنابراین داشتن نقطه اشتعال بالای روغن ترانسفورماتور باعث عملکرد ایمن روغن می شود.
نقطه ریزش روغن ترانسفورماتور Pour point
نقطه ریزش روغن ترانسفورماتور خاصیت مهمی است که در مکانهایی است که آب و هوا سرد است اهمیت بسیاری دارد. نقطه ریزش حداقل دمایی است که روغن در شروع به جریان می کند. اگر دمای روغن به زیردمای نقطه ریزش برسد، روغن ترانس سیالیت مناسب خود را در سیستم از دست می دهد. روغن ترانس پایه پارافین در مقایسه با روغن پایه نفتی از مقدار نقطه ریزش بالاتری برخوردار است.
ویسکوزیته روغن ترانسفورماتور
در چند کلمه، ویسکوزیته روغن ترانسفورماتور می توان گفت مقاومت در برابر جریان، در شرایط عادی است. مقاومت در برابر جریان روغن ترانسفورماتور به معنای انسداد گردش همرفت روغن در داخل ترانسفورماتور است. روغن خوب باید ویسکوزیته کمی داشته باشد تا مقاومت کمتری در برابر جریان معمولی روغن داشته باشد در نتیجه بر خنک سازی ترانسفورماتور تأثیری نداشته باشد. گرانروی کم روغن ترانسفورماتور ضروری است، اما به همان اندازه مهم است که ویسکوزیته روغن باید با کاهش دما تا حد ممکن افزایش یابد، چون در صورت کاهش دما، هر مایعی چسبناک تر می شود.
عایق الکتریکی روغن ترانس و مقاومت دی الکتریک
روغن ترانس باید عایق الکتریکی باشد. جلوگیری از جریان الکتریکی از وظایف روغن تراسفورماتور است. مقاومت و ضریب دی الکتریک بالا باعث می شود که این وظیفه به خوبی اجرا شود. از مقاومت دی الکتریک روغن ترانس برق می توان ولتاژشکست روغن را نام برد. یکی از مهممترین تست های روغن تراسفورماتور تست ولتاژشکست می باشد. برای اینکه روغن در ولتاژ پاییندخاصیت عایق الکتریکی خود را از دست ندهد باید مقاومت الکتریکی بالایی داشته باشد.
اندازه گیری مقاومت روغن ترانس
مقاومت عایق الکتریکی روغن ترانس باید در دمای محیط و در درجه حرارت زیاد مقدار مناسبی باشد . به همین دلیل اندازه گیری مقاومت ویژه روغن ترانسفورماتور باید در دمای 27 درجه سانتیگراد و همچنین دمای 97 درجه سانتی گراد انجام شود.مقاومت ویژه اندازه گیری مقاومت DC بین دو طرف مخالف یک بلوک 3 سانتی متری روغن است که واحد آن اهم – سانتی متر می باشد.اگر دمای محیط بالا باشد مقاومت روغن کم می شود
فاکتور تلفات دی الکتریک روغن ترانس
فاکتورتلفات دی‌الکتریک را تانژانت دلتا ترانس می گویند. که یکی از آزمونهای آن تعیین تانژانت دلتا ترانسفورماتور می باشد. می توان گفت که یکی از شاخص‌های اندازه گیری ضریب قدرت عایقی سیم پیچ ترانس می باشد. اگر بخواهیم از اهداف تست تانژانت دلتا بگوییم تایید رفتار روغن ترانس پس از اشباع می باشد.
آزمایش روغن ترانسفورماتور
آزمایش روغن ترانس می تواند به ما در موارد زیر کمک کند:
تعیین خواص الکتریکی روغن ترانسفورماتور
روغن برای استفاده در آینده مناسب است یا خیر
آیا بازسازی یا فیلتراسیون مورد نیاز است
کاهش هزینه های روغن و افزایش عمر قطعات
جلوگیری از خرابی و افزایش ایمنی
آزمون های متداول روغن ترانس :
| |
نوع آزمون ها |
روش آزمايش |
شناسایی / تفسیرنتایج / مفهوم تغییرات |
| مشخصات الكتريكی |
قدرت عايقی |
IEC 60156 |
- احتمال وجود برخی از آلودگی ها مانند رطوبت، ذرات معلق و …
- اثرات پیری روغن
- تعیین زمان تعویض و یا تصفیه (فیزیکی، شیمیایی) روغن
|
ضريب تلفات عايقی
(tg ، Resistivity، Permittivity) |
IEC 60247 |
| مشخصات شيميايی |
اسيديته |
IEC62021-1/IEC62021-2 |
- تشخیص زمان پیری روغن
- وجود آلودگی های قطبی و یا مواد ناشی از پیری روغن
- نشان دهنده زمان تعویض و یا تصفیه شیمیایی روغن
- کیفیت روغن از لحاظ خورندگی
- کیفیت روغن از لحاظ مقاومت در برابر اکسید شدن (و یا تعیین عمر باقیمانده)
- مشخص نمودن زمان اضافه نمودن بازدارنده ها (در روغن های حاوی بازدارنده های مصنوعی)
|
| كشش سطحی |
ASTM D971/ISO 6295 |
| سولفور خورنده |
IEC 62535-Annex A |
| ميزان گوگرد كل |
ISO 14596 |
| عدد رنگ و مشخصات ظاهری |
ISO 2049 |
| مقدار مواد بازدارنده |
IEC 60666 |
| پايداري روغن در برابر اكسيداسيون (۱۶۴، ۳۳۲ و ۵۰۰ ساعت) |
IEC 61125 |
| مشخصات فيزيكی |
گرانروی در ۴۰ و ۱۰۰ درجه سانتیگراد |
ISO 3104 |
- جهت مشخص نمودن نوع (طبقه بندی) روغن
- نشان دهنده قابلیت انتقال حرارت روغن
- عملکرد مناسب روغن در دماهای مختلف کاری
|
| نقطه اشتعال |
|
| نقطه ريزش |
ISO 3016 |
| دانسيته |
ISO 12185 |
| آلودگی ها |
ميزان رطوبت |
IEC 60814 |
- وجود آلودگی ها در روغن
- زمان تصفیه (فیزیکی، شیمیایی) روغن
- وجود آلودگی های مخرب زیست محیطی و سرطان زا
|
| سطح تميزي روغن |
IEC 60970/ISO 4406 |
| آلودگی آسكارل |
EPA/600/R-98/109 |
| ميزان رسوب و لجن |
IEC 60422-Annex C |
| عملکرد |
گازكروماتوگرافی |
ASTM D3612 |
- وجود خطاهای الکتریکی و یا حرارتی در روغن ترانس
- وجود خطاهای حرارتی در عایق کاغذی ترانس
- وجود تخریب در عایق کاغذی ترانس
- تخمین عمر ترانس (عمر عایق کاغذی)
|
| ميزان فورفورال |
IEC 61198
|
خرید روغن ترانس قبل از خرید روغن ترانس به طول عمر روغن توجه کنید تا از آلودگی های ایجاد شده در روغن و احتمال آسکارال شدن روغن در آینده مطلع شوید. همچنین پیش از خرید روغن ترانسفورماتور توصیه های سازنده دستگاه و استانداردهای مورد نیاز روغن ترانس را بررسی کنید. در صورت نیاز به راهنمایی بیشتر جهت فروش روغن ترانسفورماتور با ما تماس بگیرید.
خواص روغن ترانسفورماتور
روغن ترانس عایق الکتریکی می باشد.
روغن ترانسفورماتور خنک کننده مناسب است.
روغن ترانس از خوردگی و زنگزدگی قسمت‌های فلزی ترانسفورماتور جلوگیری می کند.
فروش روغن ترانسفورماتورشما می توانید برای راهنمایی فروش روغن ترانس با ما تماس گرفته و از مشاوره با کارشناسان ما استفاده نمایید.
مقالات روغن ترانس