روغن ترانس یا روغن ترانسفورماتور چیست؟

روغن ترانس (عایق) ، روغنی است که با دمای بالا ، عملکرد و حالت ثابتی دارد و دارای خاصیت عایق الکتریکی فوری است.

روغن ترانس در برخی خازن ها با ولتاژ بالا و کلیدهای ولتاژ بالای برق مورد استفاده می باشد.

این نوع روغن معمولا از روغن های معدنی تشکیل می شود اما به صورت کلی فرمول جایگزنی با ویژگی های بهتر مهندسی شیمی و محیطی با کارایی بالاتر و بهتر در حال ساخت و رواج در بازار روغن ترانس است.

یکی از معایب روغن معدنی به عنوان روغن ترانس است قابل اشتعال بودن بالای ان است که بدترین خاصیت ان است.

همچنین روغن ترانس معدنی یک الوده کننده محیط زیست به شما می آید.

از دیگر معایب روغن ترانس معدنی ، کاهش عایق انها با ورود کمترین مقدار اب است.

کاربرد و ویژگی روغن ترانس

یکی از اصلی ترین کاربردهای روغن ترانس ، عملکرد ان به عنوان یک عایق برای جلوگیری از جرقه و تخلیه بار الکتریکی در داخل ترانس برق و همچنین به عنوان یک خنک کننده عمل میکند.

روغن ترانس باید دارای توان و خاصیت دی الکتریک بالا ، تحمل پذیری حرارتی بالا و پایداری شیمیایی نیز باشد و همچنین این خواص را بعد از قرار گرفتن در دمای بالا و مدت زمان طولانی حفظ کند.

در ترانسوفرماتورهای بزرگ برای بهبود خنک سازی روغن ترانس ، محفظه این روغن مجهز به رادیاتورهای خنک کننده جهت به گردش دراوردن روغن و انتقال حرارت می شوند.

روغن ترانسفورماتورها را در بازه های زمانی مختلف تست می شوند تا خاصیت و راندمان خود را از دست ندهند.

کیفیت روغن را میتوان از طریق فیلتر کردن نیز بهبود بخشید که انواع تست کردن ان میتوان به آنالیز گازهای نامحلول و آنالیز فوران اشاره کرد.

شرایط مناسب نگهداری روغن ترانس

فضای سر بسته و تمیز انبار بهترین مکان برای نگهداری روغن ترانس می باشد.

مانند بسیاری از دیگر روان كارهاي صنعتي، این روغن نیز باید در برابر انواع آلودگی مراقبت گردد.

نفوذ رطوبت حتی در کمترین مقدار به این روغن ها می تواند باعث ایجاد مشکلات زیاد در ترانس برق شود؛

پس واضح است که این روغن ها باید تحت مراقبت کامل در مقابل باران، برف و هر منبع رطوبت دیگر قرار گیرند.

همچنین اگر نیمی از یک محفظه روغن را استفاده کرده اید، اطمینان حاصل کنید که برای انبارش، محفظه روغن را به صورت افقی، طوری که دریچه­ آن تحت پوشش روغن قرار بگیرد، قرار دهید.

همچنین باید محفظه روغن را در فضای خنک، بدون تغییرات زیاد دمایی نگهداری کرد و از وارد شدن هر گونه ضربه به آن جلوگیری کنید.

مشخصات الکتریکی روغن ترانسفورماتور

مقاومت دی الکتریک

از مقاومت دی‌الکتریک روغن ترانس به عنوان ولتاژ شکست روغن ترانس هم یاد می‌شود. این ولتاژ عبارت است از ولتاژی که سبب ایجاد تخلیه الکتریکی بین دو الکترود غوطه ور در روغن می‌شود که البته فاصله بین الکترودها به اندازه استاندارد است. هرچه این ولتاژ پایین‌تر باشد نشان دهنده وجود رطوبت و ترکیبات رسانا در روغن است. یکی از مهم‌ترین تست‌هایی که برای تعیین کیفیت روغن ترانس انجام می‌شود، همین تست تعیین ولتاژ شکست روغن است. برای این منظور روغن را در دستگاه مخصوصی که دو الکترود با فاصله 2/5 میلی‌متر دارد، می‌ریزند و اختلاف ولتاژ را با نرخ رشد 2 کیلو ولت بر ثانیه به الکترودها اعمال می‌کنند، هر زمانی که روغن دچار شکست الکتریکی شود، مقاومت دی الکتریک در نظر گرفته می‌شود. این آزمایش بین 3 تا 6 مرتبه برای هر روغن انجام می‌شود و نتیجه به صورت میانگین گزارش می‌شود. کمترین میزان مورد انتظار در حدود ۳۰ کیلو ولت است و هرچه بیشتر باشد، روغن بهتری داریم.

 مقاومت ویژه

یکی دیگر از مشخصات مهم روغن ترانس مقاومت ویژه روغن است که به واسطه مقاومت DC بین دو سمت یک سانتی‌متر مکعب از روغن تعریف می‌شود. این پارامتر  در دمای ثابت با واحد اهم-سانتی‌متر شناخته می‌شود. با افزایش دما میزان مقاومت روغن به سرعت کاهش می‌یابد. در دمای معمولی حداقل میزان این پارامتر 1012*1500 اهم-سانتی‌متر و در دمای 90 درجه سانتی‌گراد (که دمای بیشینه کاری ترانسفورماتور است) حداقل میزان آن 1012*35  اهم-سانتی‌متر است.

فاکتور تلفات دی‌الکتریک

فاکتور تلفات دی‌الکتریک را به عنوان تانژانت دلتا ترانسفورماتور هم می‌شناسند. یکی از تست‌های ترانسفورماتور، تعیین تانژانت دلتا ترانس است و بعنوان یکی از شاخص‌های اندازه گیری ضریب قدرت عایقی سیم پیچ تلقی می‌شود. هدف از تست تانژانت دلتا تایید رفتار روغن ترانس (عایق) پس از اشباع است. یکنواختی ساخت تا حدی با اندازه‌گیری تانژانت تلفات دی‌الکتریک که تابعی از ولتاژ است، مورد قضاوت قرار می‌گیرد.

مشخصات شیمیایی روغن ترانس

میزان آب موجود در روغن

وجود رطوبت یا آب در روغن به شدت میزان مقاومت الکتریکی آن را تحت تاثیر قرار می‌دهد. بیشینه مقدار مجازی که برای وجود آب در روغن ترانس در نظر گرفته شده است، ppm 50 است. وجود آب در روغن سبب کاهش کیفیت روغن شده چرا که می‌تواند با ترکیبات اسیدی ایجاد شده در روغن واکنش دهد و سبب به وجود آمدن ترکیبات خورنده و مضر بیشتری شود.

اسیدیته روغن

اسیدیته روغن پارامتر بسیار مهمی است. اگر روغن اسیدی شود، میزان حلالیت آب در روغن افزایش پیدا می‌کند. افزایش اسیدیته روغن سبب بالا رفتن نرخ اکسیداسیون روغن می‌شود. ترکیب اسید و رطوبت (آب) موجود در روغن سبب ایجاد خوردگی در ترکیبات فلزی موجود در ترانس می‌شود.

مشخصات فیزیکی روغن تراسفورماتور

کشش سطحی

کشش سطحی بین آب و روغن راهی برای اندازه گیری میزان نیروی جاذبه مولکولی بین آب و روغن است که واحد آن میلی‌نیوتون بر متر است. کشش سطحی پارامتری مفیدی برای تعیین وجود ترکیبات آلاینده دو قطبی که سبب تخریب روغن می‌شوند، است. روغن ترانس خوب باید کشش سطحی بالایی داشته باشد.

ویسکوزیته

گرانروی (ویسکوزیته) روغن عبارت است از مقاومت در برابر جریان یافتن روغن در شرایط عادی. مقاومت در برابر جریان روغن به منزله از کار افتادن سیستم گردش روغن و فرآیند خنک کنندگی ترانسفورماتور است. بنابراین روغن ترانس خوب باید دارای ویسکوزیته پایین باشد، تا خللی در کارکرد سیستم خنک کننده ترانسفورماتور ایجاد نکند. نکته مهم دیگر این است که در صورت کاهش دما میزان افزایش ویسکوزیته روغن بسیار کم باشد چرا که با کاهش دما، میزان ویسکوزیته هر مایعی افزایش می‌یابد.

نقطه اشتعال

دمای نقطه اشتعال، دمایی است که بخار روغن ترانس به حدی می‌رسد که در صورت ترکیب شدن با هوا می‌تواند ترکیبی قابل اشتعال ایجاد کند. این پارامتر به شدت برای حفظ ایمنی ترانس حیاتی است چرا که احتمال آتش گرفتن ترانس را مشخص می‌کند. پس انتظار می‌رود که دمای نقطه اشتعال روغن ترانس به حد قابل قبولی بالا باشد. کمینه این دما در حدود 140 درجه سانتی‌گراد تعریف شده است.

نقطه ریزش

کمترین دمایی که در آن دما روغن شروع به جاری شدن می‌کند را دمای نقطه ریزش می‌نامند. این پارامتر در مکان‌هایی با هوای سرد بسیار حائز اهمیت است. اگر دمای روغن به کمتر از دمای نقطه ریزش کاهش پیدا کند، ترانسفورماتور قابلیت انتقال حرارت خود به واسطه همرفت با روغن را از دست خواهد داد. روغن‌های ترانسی که پایه پارافینی دارند، در مقایسه با روغن‌هایی که پایه نفتا دارند، دارای مقادیر بالاتری از نقطه ریزش هستند. دمای نقطه ریزش ارتباط مستقیمی با موم موجود در روغن دارد. هر چه واکس (موم) موجود در روغن بیشتر باشد، دمای نقطه ریزش آن بالاتر خواهد بود.