مشخصات روغن ترانسفورماتور مطلوب:
خواص ذاتی روغن تاثیرمستقیم بر عملکرد روغن در داخل ترانسفورماتور مورد توجه می باشد. این خواص ذاتی شامل: ویسکوزیته، نقطه ریزش، دانسیته، نقطه اشتعال و .. می باشد.
همچنین بالا بردن خواص تصفیه ای روغن ، موجب عمر بالا و کم کردن اثر متقابل روغن با اجزای تشکیل دهنده ترانس می گردد. این خواص شامل: مقدار گوگرد، ترکیبات آروماتیک، درصد اسیدهای آلی و… است. همچنین در فرآیند تصفیه شیمیائی پارامترهای الکتریکی محصول مورد توجه قرار می گیرند. در ذیل توضیحات مختصری در خصوص هر یک از پارامتر های روغن توضیح داده شده است:
۱- ویسکوزیته روغن ترانسفورماتور
از مشخصه های روغن خوب ترانس، کمتر بودن ویسکوزیته و درجه چسبندگی آن است. زیرا هرچه ویسکوزیته کمتر باشد، روغن به راحتی میتواند به عنوان یک سیال انتقال دهنده حرارت انجام وظیفه نماید. از آنجاییکه جابجایی روغن در انتقال حرارت بسیار موثر است، حرارت تولید شده در داخل ترانسفورماتور به وسیله انتقال و جابجایی روغن از عایقهای جامد نزدیک هسته به روغن عایقی منتقل شده و این سیلان روغن میباشد که قادر است هرچه زودتر این حرارت را به خارج از ترانس رسانده و یا در رادیاتورها به وسیله تبادل حرارت ترانس را خنک کند. عامل تعیین کننده در این عمل مقدار ویسکوزیته میباشد. هر چقدر ویسکوزیته کمتر باشد، این فرآیند بهراحتی انجام میشود.
۲- نقطه اشتعال روغن ترانسفورماتور
توجه به نقطه اشتعال به دلیل موارد ایمنی در ترانسفورماتور ضروری است. استاندارد IEC 60296 روش کاپ بسته (پسنکی مارتین) را به منظور اندازه گیری نقطه اشتعال تصریح کرده است. در استاندارد ASTM D 3487 روش کاپ باز مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج به دست آمده با استفاده از روش کاپ بسته ۵-۱۰c˚ کمتر از نتایج به دست آمده با استفاده از روش کاپ باز می باشد. نقطه اشتعال ارتباط مستقیم با اجزا سبک موجود در روغن دارد و به شدت به آلودگی های حاصل از روغنهای سبک مانند گازوئیل و بنزین حساس است. هر چند که بازده تکرار پذیری هر دو روش نسبتاً پائین می باشد و لیکن استفاده از روش کاپ بسته اهمیت دارد.
۳- دانسیته روغن ترانسفورماتور
تعیین دانسیته روغن ترانس توزیع در مناطق سردسیر به منظور اجتناب از شناور شدن یخ در سطح روغن (در دمای پایین) و همچنین جهت محاسبه وزن کلی ترانسفورماتور ضروری می باشد. شناور شدن یخ در سطح روغن در هنگامی اتاق می افتد که مقداری آب غیر محلول در روغن ترانسفورماتوری که هنوز در مدار قرار نگرفته وجود داشته باشد. این امر باعث ایجاد اشکال در زمان شروع به کار ترانسفورماتور می شود.
۴- مقاومت در برابر اکسیداسیون
در بازار دو نوع روغن ترانس برق وجود دارد: روغن حاوی مواد افزودنی آنتی اکسیدان (inhibited) و روغن عاری از مواد افزودنی آنتی اکسیدان (uninhibited) –روغن مخصوص ترانس شرکت پالایش روغنهای صنعتی زنگان عاری از مواد افزودنی آنتی اکسیدان می باشد.
۵- مقدار آب روغن ترانسفورماتور
حلالیت آب در روغن وابسته به دما و مقدار مولکولهای قطبی آروماتیک موجود در روغن است. مقدار حلالیت بستگی به روش تصفیه و دمای مورد استفاده در حین عمل تصفیه دارد. اگر مقدار آب موجود در روغن بالا باشد باعث می شود روغن به هنگام انجام عملیات گاز زدایی به شدت کف کند، کف ایجاد شده ناشی از تبخیر آب موجود می باشد. البته باید به این مورد توجه کرد که کف پایدار در سیستمهای آلوده یافت می شود. به عنوان مثال روغنهای آلوده به ذرات یا آلوده به سایر مایعات نامناسب، به عنوان یک قانون کلی مایعات تمیز هیچ گاه کف نمی کنند.
۶- شکست عایقی روغن ترانسفورماتور
این خصوصیت بسیار پیچیده و وابسته به پارامترهایی از قبیل مقدار ذرات، نوع ذرات، مقدار آب و روش انجام آزمایش می باشد. روش معمول جهت اندازه گیری ولتاژ شکست استاندارد IEC 60156 و استاندارد ASTM D1816 است. در این دو روش الکترودها کروی یا گوی شکل و با فاصله ۵/۲-۲ میلی متر از یکدیگر قرار دارند. ولتاژ با سرعت ۲KV/s، افزایش پیدا می کند تا زمانی که شکست اتفاق بیافتد، نتیجه میانگین شش آزمایش پیاپی خواهد بود .
۷- ضریب تلفات عایقی یا Δtg
با قرار گرفتن عایقها در میدان الکتریکی، علاوه بر تلفات اهمی، یک تلفات دی الکتریک ناشی از جریان نشتی از عایق به وجود میآید. در مدلسازی الکتریکی یک عایق، آن را به صورت یک خازن سری شده با یک مقاومت نشان میدهند. مقدار تلفات دی الکتریک ناشی از نشتی محدوده جریان عایق است که متناسب با فرکانس نیز میباشد
۸- کشش بین سطحی روغن ترانسفوماتور
این پارامتر، نیروی میان سطح آب و روغن را اندازه گیری می کند. کشش بین سطحی بستگی به گروههای قطبی موجود در روغن دارد. روغنهای جدید بهتر است کشش بین سطحی حداقل ۴۰ mN/m داشته باشند.
۹- اسیدیته روغن ترانسفورماتور
در روغن ترانس تازه تصفیه شده، انتظار می رود اسیدیته کمتر از %۰٫۰۳ mgKOH به جرم روغن g باشد. اگر عدد اسیدی روغن بیشتر از مقدار مذکور باشد می تواند بر روی قسمتهای فلزی تجهیزات اثر گذاشته و عمر روغن کاهش پیدا کند.
۱۰- خوردگی در روغن ترانسفورماتور
در IEC 60296 این پارامتر با استفاده از یک نوار مس که به مدت ۱۹ ساعت در روغن ترانس با دمای c˚ ۱۴۰ غوطه ور است اندازه گیری می شود. حساسیت مس در مقابل خوردگی حاصل از ترکیبات سولفور موجود در روغن بالاست بنابراین جواب منفی به آزمایش فوق، تضمین کننده عدم خوردگی سایر فلزات حساس در تجهیزات موجود در ترانسفور ماتور در مقابل تماس با روغن می باشد .
بطور خلاصه ویژگی یک روغن ترانس خوب شامل این موارد است:
– استقامت دیالکتریک یا ولتاژ شکست
– قابلیت انتقال حرارت خوب
– ویسکوزیته پائین
– نقطه ریزش یا سیلان پائین
– نقطه اشتعال بالا
– تمایل به اکسیداسیون و تشکیل لجن کم
– ضریب تلفات عایق پائین
– مقاومت مخصوص زیاد
– شرایط کار روغن
خواص عمده روغن از نظر ارزیابی قابلیت سرویس دهی آن به شرایط محیط بهره برداری از آن بستگی دارد. قبل از انتخاب روغن باید شرایط سرویس و مکان مورد استفاده را ملاحظه نمود.
