روغن عایق یا ترانسفورماتور چیست؟
ترانس یا ترانسفورماتور وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را بین دو یا چند سیم‌پیچ و از طریق القای الکترومغناطیسی منتقل می‌کند. این وسیله در صنعت برق استفاده می شود. و یکی از مهم ترین عوامل در حافظت از ترانس های برق تعویض به موقع و صحیح روغن ترانسفورماتوراست.
اگر در این حوزه مطالعه یا فعالیت می کنید و علاقمند هستید در خصوص روغن ترانس، انواع روغن ترانس ویژگی ها و کاربرد های آن اطلاعات بیشتری کسب کنید؛ دعوت می کنیم در ادامه با طرح گستر پتروکیان همراه باشید.
روغن عایق چیست؟ (insulating oil)
روغن عایق یا ترانسفورماتور یک روغن معدنی پالایش یافته است که از تقطیر جزءبه‌جزء نفت خام به دست می‌آید و در دماهای بالا پایدار بوده و دارای خواص عایق‌کاری بسیار خوبی می‌باشد. این روغن در دمای بین 250 تا 300 درجه سانتیگراد به جوش می آمده و تصفیه میشود و به شکل هیدروکربن‌های مایع در می آید . وظیفه ی اصلی روغن ترانسفورماتور به عنوان یک روغن صنعتی؛ عایق‌کاری ، جلوگیری از جرقه، ایجاد قوس الکتریکی و انجام خنک‌کاری در داخل ترانس است.
انواع روغن عایق
این نوع روغن در دو نوع بر پایه پارافین و نفت تولید و عرضه می شود.
1- روغن عایق بر پایه پارافین :
روغن بر پایه پارافین سرعت اکسیداسیون کمتری دارد و اکسیداسیون لجن نامحلول ایجاد می کند که در کف ترانسفورماتور رسوب می کند و مانع گردش روغن و خنک سازی ترانسفورماتور می شود.همچنین این نوع روغن به دلیل ترکیبات بیشتری که دارد؛ نقطه ریزش بالاتری هم دارد. اما در مناطق گرمسیری به دلیل شرایط آب و هوایی گرم تاثیری در استفاده از این روغن حس نمی شود.این نوع روغن با وجود معایبی که دارد؛ به دلیل در دسترس بودن، در بعضی از کشور ها مانند هند مورد استفاده قرار می گیرد.
2-روغن عایق بر پایه نفت :
این نوع روغن راحت تر از روغن پارافین اکسید می شود و حلال تر است .به همین دلیل پسماند آن یعنی لجن حاصل از اکسیداسیون در کف ترانسفورماتور رسوب نمی کند. در نتیجه مانع از گردش روغن نمی شود و در فرایند خنک سازی ترانسفورماتور اختلالی ایجاد نمی کند.
ویژگی های روغن عایق کاری
در این قسمت به برخی از ویژگی های روغن عایق اشاره می کنیم.
- خلوص بالا
- عمر طولانی
- دی الکتریک بالا
- مقاومت بالا
- پایداری شیمیایی
- قابلیت انتقال حرارت بسیار خوب
- نقطه اشتعال بیش از 140 درجه سانتی گراد
- نقطه ریزش تا دمای 40- درجه سانتیگراد یا پایین تر
- ولتاژ شکست دی الکتریک 28 کیلوولت (RMS) یا بیشتر
- ویسکوزیته پایین
- تغییر خواص کم
- استقامت در برابر اکسیداسیون
- کشش سطحی بالا
در حالت کلی خواص روغن ترانسفورماتور در سه دسته ی زیر طبقه بندی می شود:
1-خواص شیمیایی:
شامل محتوای آب، اسیدیته، مقدار لجن
- محتوای آب : وجود رطوبت و آب در روغن ترانسفورمانتور موجب کاهش دی الکتریک روغن می شود. همچنین عایق کاغذی هسته و سیم پیچ ترانس ، آب را جذب کرده و موجب کاهش عمر آن می شود. به همین دلیل روغن عایق باید دارای کمترین میزان آب باشد. طبق استاندارد IS-335 حداکثر میزان آب مجاز تا 50 ppm است و اندازه گیری دقیق آن به ابزار بسیار پیچیده ای مانند کولیومتری کارل فیشر تیتراتور نیاز دارد.
- اسیدیته : وجود اسید در روغن ترانسفورماتور مضر است. زیرا باعث حل شدن بیشتر آب با روغن می شود. همچنین اسیدیته فرآیند اکسیداسیون در روغن را تسریع می بخشد.
2- خواص فیزیکی:
شامل کشش سطحی، نقطه اشتعال، نقطه ریزش، ویسکوزیته
- کشش سطحی : از کشش سطحی برای اندازه گیری نیروی مولکولی بین آب و روغن استفاده می شود و روغن خوب، روغنی است که کشش سطحی بالایی از خود نشان دهد.
- نقطه اشتعال : نقطه اشتعال روغن ترانسفورماتور دمایی است که روغن بخار کافی برای تولید اشتعال را در اختیار هوا قرار می دهد و باعث آتش سوزی در ترانس می شود. به همین دلیل هر چقدر روغن ترانسفورماتور نقطه اشتعال بالایی داشته باشد برای روغن ویژگی مثبت تلقی می شود. در حالت کلی نقطه اشتعال روغن بیش از 140 درجه سانتیگراد است.
- نقطه ریزش : به حداقل دمایی است که روغن در آن شروع به جریان می کند؛ نقطه ریزش گفته میشود. نقطه ریزش روغن ترانسفورماتور در مناطقی با آب و هوا بسیار سرد و یخ زده اهمیت دارد. اگر دمای روغن به زیر نقطه ریزش برسد، روغن ترانسفورماتور جریان همرفت را متوقف کرده و باعث خنک شدن در ترانسفورماتور می شود. در بین روغن های ترانسفورماتور روغن پایه نفتی نسبت به روغن پایه پارافین از مقدار ریزش کمتری برخوردار است.
- ویسکوزیته : به مقاومت در برابر جریان یا انسدادگردش روغن در داخل ترانسفورماتور در شرایط عادی؛ ویسکوزیته می گویند. روغن خوب ، روغنی است که ویسکوزیته کمی داشته باشد تا مقاومت کمتری در برابر جریان معمولی روغن داشته باشد. همچنین گرانروی کم روغن ترانسفورماتور ضروری است.
خواص الکتریکی: شامل مقاومت دی الکتریک، مقاومت خاص، ضریب اتلاف دی الکتریک
1- مقاومت دی الکتریک : یک روغن ترانسفورماتور خوب باید مقاومت و ضریب دی الکتریک بالایی داشته باشد یعنی از جریان الکتریکی جلوگیری کند.از مقاومت دی الکتریک روغن ترانس برق می توان ولتاژ شکست روغن را نام برد که یکی از مهم ترین تست های روغن ترانسفورماتور است.
کاربرد های روغن عایق
از مهم ترین کاربرد های روغن ترانس می توان به موارد زیر اشاره کرد :
- عایق الکتریکی
- خنک‌کاری انواع ترانسفورماتورهای برق، سوئیچ ها، خازن های ولتاژ بالا ، کلیدها و قطع کننده های مدار
- جلوگیری از خوردگی مواد عایق و قسمت‌های فلزی ترانسفورماتور
- آب‌بندی و جمع‌آوری و حمل مواد ناخالص به خارج از محیط سیستم
- افزایش عمر و تضمین پایداری شیمیایی ترانسفورماتور
- محافظت از هسته و سیم پیچ ترانسفورماتور
- جلوگیری از اکسید شدن عایق کاغذ سلولزی
- خنک سازی تپ چینجرها، مدارشکن‌ها، خازن‌ها، بوشینگ‌ها
- خنک سازی دستگاههای ماینر جهت استخراج بیت کوین
- و…
استاندارد روغن ترانسفورماتور
یک روغن ترانسفورماتور با کیفیت باید استاندارد های زیر را دریافت کرده باشد:
استاندارد روغن عایق معدنی مورد استفاده در دستگاه های الکتریکی (ASTM D3487)
کشش سطحی (ASTM D971)
مقاومت ویژه (ASTM D1169)
مقدار اسید (ASTM D66)
ولتاژ خرابی دی الکتریک (ASTM D877)
ضریب توان مایع (ASTM D924-08)
گوگرد خورنده (ASTM D1275)
معاینه بصری (ASTM D1524)
شرایط نگهداری روغن ترانسفورماتور
روغن عایق باید در مکانی خشک، خنک و به دور از رطوبت و تابش مستقیم نور خورشید نگه داری شود.
چه زمانی باید روغن ترانسفورماتور را تعویض کرد ؟
تجزیه و تحلیل گاز محلول روغن ترانسفورماتور برای ترانسفورماتور 132 کیلو ولت و کمتر یا بیشتر از آن باید هر 2 سال یکبار انجام شود.
قیمت روغن ترانسفورماتور
قیمت روغن عایق کاری به نوع روغن و ترکیبات شیمیایی آن و شرکت سازنده بستگی دارد.
سخن آخر
همان طور که اشاره شد روغن عایق کاری یا ترانسفورماتور یک روغن معدنی است که به منظور عایق کاری، جلوگیری از جرقه و خنک کاری در دستگاه های ترانسفورماتور، مخازن، ماینر ها و… استفاده می شود. این روغن در دو نوع برپایه پارافین و برپایه نفت تولید می شود که روغن های بر پایه نفت کاربرد گسترده تری دارند.
همچنین به طور خلاصه یک روغن عایق کاری استاندارد باید محلول آب ، اسیدیته، نقطه ریزش و ویسکوزیته ی کمی داشته باشد و از طرف دیگر نقطه اشتعال ، کشش سطحی و مقاومت دی الکتریک بالایی داشته باشد.
ما در شرکت طرح گستر پتروکیان با بهره گیری ازنیروهای متخصص، تجهیزات و فرمولاسیون به روز ، اقدام به تولید تخصصی روغن های معدنی نموده ایم. روغن های تولید شده در این شرکت به لحاظ ظاهری و مشخصات فنی دارای بالاترین کیفیت بوده و قابل رقابت با انواع روغن های ترانسفورماتور خارجی هستند.