متى يجب استبدال أو تجديد الزيت العازل في المحولات المغمورة بالزيت؟

يعتمد التشغيل الموثوق للمحول المغمور بالزيت بشكل كبير على حالة الزيت العازل. يؤدي هذا السائل وظائف مهمة، بما في ذلك العزل الكهربائي، وتبديد الحرارة، والحماية ضد الانحناء. مع مرور الوقت، يمكن أن يتحلل الزيت بسبب عوامل مختلفة، مما قد يؤثر على أداء المحولات وسلامتها. يعد تحديد الوقت المناسب لاستبدال الزيت أو تجديده أمرًا ضروريًا للحفاظ على سلامة النظام وإطالة عمر المعدات.

وظائف الزيت العازل في المحولات المغمورة بالزيت

في محول مغمور بالزيت يلعب الزيت العازل أدوارًا حيوية متعددة تدعم التشغيل الفعال والآمن. يساعد فهم هذه الوظائف في تقييم متى تكون الصيانة ضرورية.

الأدوار الأساسية للنفط

• العزل الكهربائي: يمنع الزيت التفريغ الكهربائي بين الأجزاء الحية، ويحافظ على قوة العزل الكهربائي لتجنب حدوث دوائر قصيرة.

• نقل الحرارة: يعمل كمبرد، حيث يمتص ويبدد الحرارة المتولدة أثناء تشغيل المحول لمنع ارتفاع درجة الحرارة.

• إخماد القوس الكهربائي: في حالة حدوث أعطال داخلية، يساعد الزيت على إخماد الأقواس، مما يقلل من خطر تلف مكونات المحولات.

مؤشرات لاستبدال الزيت أو تجديده

عادةً ما يعتمد قرار استبدال أو تجديد الزيت العازل في محول مغمور بالزيت على معايير قابلة للقياس وظروف يمكن ملاحظتها. يعد الرصد والاختبار المنتظم أمرًا بالغ الأهمية لتحديد هذه المؤشرات.

معلمات الاختبار الرئيسية

• قوة العزل الكهربائي: إن انخفاض قوة العزل الكهربائي تحت الحدود المحددة، والذي يتم قياسه غالبًا من خلال اختبارات جهد الانهيار، قد يشير إلى التلوث أو التدهور.

• الرقم الحمضي: يمكن أن تشير الزيادة في قيمة الحمض الناتجة عن الأكسدة إلى تقادم الزيت واحتمال تكون الحمأة.

• محتوى الماء: تؤدي مستويات الرطوبة المرتفعة إلى تقليل خصائص العزل ويمكن أن تؤدي إلى التآكل أو التفريغ الجزئي.

• تحليل الغاز المذاب: قد يشير وجود غازات معينة، مثل الهيدروجين أو الميثان، إلى وجود عيوب داخلية أو تدهور حراري.

التغيرات الفيزيائية والكيميائية

• اللون والوضوح: يمكن أن يشير اللون الداكن أو الغيوم في الزيت إلى وجود ملوثات أو منتجات أكسدة.

• تكوين الحمأة: تراكم الحمأة يعيق نقل الحرارة والعزل، مما يستلزم في كثير من الأحيان معالجة الزيت أو استبداله.

• استقرار الأكسدة: يمكن أن يؤدي انخفاض مقاومة الأكسدة، التي تم اكتشافها من خلال الاختبارات المعملية، إلى تقليل عمر الخدمة الفعال للزيت.

العوامل المؤثرة على القرار

هناك عدة عوامل تؤثر على ما إذا كان ينبغي استبدال الزيت العازل أو تجديده في محول مغمور بالزيت. وتشمل هذه الظروف التشغيلية، وتصميم المحولات، والاعتبارات الاقتصادية.

الظروف التشغيلية

• ملف تعريف التحميل: المحولات التي تتعرض لأحمال زائدة متكررة أو درجات حرارة عالية قد تواجه تدهورًا سريعًا للزيت.

• التعرض البيئي: يمكن أن تدخل الملوثات مثل الغبار أو الرطوبة أو المواد الكيميائية إلى الزيت، مما يتطلب صيانة متكررة.

• عمر المحول: قد تحتوي الوحدات الأقدم على زيت ذو تحلل تراكمي، مما يؤثر على الاختيار بين التجديد والاستبدال.

الاعتبارات الاقتصادية والفنية

• تحليل التكلفة والعائد: غالبًا ما تكون عمليات إعادة التهيئة، مثل الترشيح أو تفريغ الغاز، أقل تكلفة من الاستبدال الكامل ولكنها قد لا تكون كافية للنفط المتدهور بشدة.

• أهمية المحولات: بالنسبة للتطبيقات الأساسية، قد يتم إعطاء الأولوية للإدارة الاستباقية للنفط لتقليل وقت التوقف عن العمل والمخاطر.

• الامتثال التنظيمي: يمكن أن يحدد الالتزام بمعايير الصناعة، مثل IEC 60422 أو IEEE C57.106، جداول وطرق الصيانة.

طرق الاختبار والمراقبة

يعد التقييم المنتظم من خلال الاختبارات الموحدة أمرًا أساسيًا لتحديد الإجراء المناسب لعزل الزيت في محول مغمور بالزيت. توفر هذه الأساليب بيانات موضوعية لتوجيه القرارات.

تقنيات الاختبار الشائعة

• التحليل المعملي: يتم اختبار العينات لمعرفة عوامل مثل قوة العزل الكهربائي والحموضة والتوتر السطحي لتقييم حالة الزيت.

• المراقبة عبر الإنترنت: يمكن لأجهزة الاستشعار المستمرة تتبع مستويات الرطوبة ودرجة الحرارة وتركيزات الغاز، مما يتيح الحصول على رؤى في الوقت الفعلي.

• الاختبارات الميدانية: تسمح الأجهزة المحمولة بإجراء فحوصات في الموقع للمؤشرات الرئيسية، مثل جهد الانهيار أو محتوى الماء، لإجراء تقييمات سريعة.

تفسير النتائج

• قيم العتبة: تساعد المقارنة مع الحدود المحددة من المعايير في تحديد ما إذا كان النفط يفي بالمتطلبات التشغيلية.

• تحليل الاتجاه: يؤدي تتبع التغييرات مع مرور الوقت إلى تحديد التدهور التدريجي، مما يسمح بالصيانة المخططة بدلاً من إجراءات الطوارئ.

• تقييم الخبراء: التشاور مع الموظفين المؤهلين يضمن التفسير الدقيق والتوصيات المناسبة.

يعتمد توقيت استبدال أو تجديد الزيت العازل في محول مغمور بالزيت على مجموعة من نتائج الاختبار والعوامل التشغيلية وإرشادات الصناعة. تتيح المراقبة الاستباقية والالتزام بالممارسات الموحدة اتخاذ قرارات مستنيرة تعزز الموثوقية والسلامة. من خلال التركيز على البيانات الموضوعية والصيانة المنتظمة، يمكن للمشغلين تحسين أداء المحولات وتجنب الأعطال غير المتوقعة.