انواع تست روغن ترانسفورماتور - بخش اول

آزمون‌های مهم روغن ترانسفورماتور دارند عبارتند از:

۱- ولتاژ شکست

۲-آب محلول در روغن

۳- اسیدیته

۴-تانژانت دلتا

۵-کشش سطحی

۶- اندازه گیری مواد بازدارنده روغن

۷- گوگرد خورنده

۸-pcb

۹- گاز‌های محلول در روغن

۱۰- فورفورال



نکته مهم اینکه مطابق استاندارد IEC۶۰۴۲۲ انجام آزمون‌های روغن بر روی کلیه ترانسفورماتور‌های توزیع و قدرت، الزامی بوده و درصورت بروز حادثه بر اثر عدم انجام آزمونها، بهره بردار ترانسفورماتور از لحاظ قانونی مسوول می‌باشد. نوع آزمونها، فاصله زمانی انجام تستها، مقادیر قابل قبول نتایج تست بسته به توان و ولتاژ ترانسفورماتور متفاوت بوده که در ادامه تشریح خواهد شد.


۱- ولتاژ شکست

آزمون ولتاژ شکست روغن یکی از مهمترین آزمون‌های ترانسفورماتور می‌باشد چرا که کاهش استقامت عایقی به کمتر از مقادیر ذکر شده در جدول فوق می‌تواند موجب شکست عایقی ترانسفورماتور و خطا برروی ترانسفورماتور شود

 

کاهش ولتاژ شکست روغن یکی از مهمترین دلایل سوختن ترانسفورماتور‌های توزیع شبکه است. متاسفانه به دلیل نقطه اشتعال و نقطه آتش پایین روغنٰ عایقی، خطای ترانسفورماتور می‌تواند همراه با آتش سوزی باشد.
مجددا تاکید می‌شود: از آنجا که مطابق استاندارد IEC و همچنین استاندارد‌های ملی ایران انجام آزمون‌های روغن برروی کلیه ترانسفورماتور‌های بیشتر از ۲۵KVA الزامی استٰ، در صورت بروز هرگونه خطا و آتش سوزی برروی ترانسفورماتور، که ناشی از عدم انجام آزمون روغن باشد، مسئولیت آن از لحاظ قانونی برعهده بهره بردار ترانسفورماتور می‌باشد؛ لذا انجام آزمون ولتاژ شکست (حداقل هر ۵ سال یکبار برای ترانسفورماتور‌های توزیع و هرساله برای ترانسفورماتور‌های قدرت) به بهره برداران ترانسفورماتور توصیه می‌شود.

۲- آب محلول در روغن

آب محلول در روغن بسته به میزان آب و دمای عایقی سیستم و وضعیت روغن می‌تواندمقادیر ذیل را تحت تاثیر قرار دهد:

۱-ولتاژ شکست روغن

۲-عایق کاغذی

۳-روند پیری عایق مایع و کاغذی

از اینرو آب موجود در عایق مایع و کاغذی اثر زیادی بر وضعیت بهره برداری و عمر ترانسفورماتور دارد. وجود آب در عایق ترانسفورماتور به دلیل دو منبع مهم است.

۱-جذب رطوبت از محیط

۲-تخریب عایقی

 

۳-اسدیته

این آزمایش را می‌توان آزمایش مقدار اسید و یا مقدار خنثی نامید. وجود اسید در روغن نتیجه اکسیداسیون روغن در سرویس است. اسید‌های چرب ارگانیک برای سیستم عایقی مضر بوده و می‌تواند سبب خوردگی آهن هنگام وجود رطوبت در روغن شود. با افزایش مقدار اسید نسبت فاسد شدن روغن نیز افزایش می‌یابد. در حالت اسیدی تولید لجن (رسوب) نیز غیرقابل اجتناب است.

 

۴- تانژانت دلتا

(ضریب تلفات عایقی (تانژانت دلتا) و مقاومت ویژه)
این شاخص‌ها به وجود آلودگی‌های قطبی محلول در روغن و فرآورده‌های ناشی از پیری بسیار حساس هستند. تغییرات بوجود آمده در میزان آلودگی‌های روغن (حتی اگر مقدار آن بسیار پائین و درحد تشخیص دستگاه تست باشد) را می‌توان با اندازه گیری این پارامترها، پایش نمود. حدود مجاز این شاخصها، بسیار وابسته به نوع ترانسفورماتور است. مقدار بالای ضریب تلفات عایقی یا مقدار پائین مقاومت ویژه، تلفات عایقی و/یا مقاومت عایقی ترانسفورماتور را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد.
رابطه معکوسی بین ضریب تلفات عایقی و مقاومت ویژه وجود دارد: با کاهش مقاومت، ضریب تلفات عایقی افزایش می‌یابد. معمولاً نیازی به انجام هردو آزمون برروی روغن نبوده و بیشتر آزمون ضریب تلفات تلفات عایقی معمول است. مقاومت ویژه و ضریب تلفات عایقی بستگی زیادی به دما و رطوبت دارد. شکل ذیل تغییرات مقاومت ویژه با توجه به دما و رطوبت در روغن را نشان می‌دهد.

 

 

۵-کشش سطحی


کشش سطحی شاخصی برای شناسائی آلودگی‌های قطبی و فرآورده‌های تخریب است. این مشخصه در مراحل اولیه پیری نسبتاً سریع تغییر می‌کند لیکن این تغییرات در مراحل بعدی پیری آهسته می‌شود. نرخ کاهش کشش سطحی به شدت تحت تاثیر نوع روغن می‌باشد. کاهش سریع کشش سطحی می‌تواند نشانگر عدم سازگاری روغن با برخی مواد داخل ترانسفورماتور (رنگ، واشر) یا آلودگی اتفاقی در هنگام تزریق روغن باشد. درصورت اضافه بارگیری از ترانسفورماتور‌ها تخریب مواد سریعتر شده که کشش سطحی معیاری برای شناسائی این تخریب می‌باشد.

 

۶- اندازه گیری مواد بازدارنده روغن

روغن‌های ترانسفورماتور تولید شده در دنیا به دو نوع حاوی مواد بازدارنده (Inhibited) و فاقد مواد بازدارنده (Uninhibited) تقسیم می‌شود. مواد بازدارنده (Inhibitor) در حقیقت موادی است که به منظور افزایش پایداری روغن در برابر اکسیداسیون در مرحله تولید به روغن ترانسفورماتور افزوده شده و با توجه به کیفیت بهتر روغن‌های Inhibited در مقایسه با Uninhibited از این روغن در ترانسفورماتور‌های مهم (نیروگاهی، کوره و برخی ترانسفورماتور‌های صنایع) استفاده می‌شود. طبق ارزیابی بعمل آمده حدود ۵۰ درصد ترانسفورماتور‌های مورد استفاده در سطح دنیا حاوی روغن Inhibited می‌باشد.
مطابق استاندارد IEC۶۰۴۲۲ ویرایش سال ۲۰۱۳، با کاهش مقدار این مواد به زیر ۶۰ درصد مقدار اولیه (که معمولاْ در فاصله زمانی ده تا پانزده سال پس از بهره برداری از ترانسفورماتور اتفاق می‌افتد)، اسیدیته روغن افزایش، کشش سطحی آن کاهش و روند تخریب و اکسیداسیون روغن با شتاب بیشتری نسبت به روغن‌های فاقد مواد بازدارنده، اتفاق می‌افتد؛ لذا مطابق پیشنهاد این استاندارد لازم است روغن‌های حاوی مواد بازدارنده هر یک تا دوسال یکبار مورد آزمون اندازه گیری مواد بازدارنده (Inhibitor Content) قرار گرفته و در صورت کاهش مقدار مواد بازدارنده به کمتر از ۶۰ درصد مقدار اولیه می‌بایست نسبت به سرریز ماده بازدارنده به روغن در اسرع وقت اقدام نمود. در صورت عدم سرریز به موقع مواد بازدارنده و افزایش مقدار اسیدیته به بیشتر از ۰/۰۸ و کاهش مقدار کشش سطحی به کمتر از ۲۸، دیگر افزودن ماده بازدارنده کافی نبوده و کل روغن ترانسفورماتور می‌بایست تعویض شود که این امر هزینه هنگفتی (در مقایسه با افزودن ماده بازدارنده) به بهره بردار ترانسفورماتور تحمیل خواهد نمود.

 

برای مطالعه ادامه مقاله انواع تست روغن ترانسفورماتور - بخش دوم مراجعه نمایید.