دانلود گزارش کارآموزی کنترل کیفیت در شرکت ایران ترانسفو

« تاریخچه ایران – ترانسفو »

استفاده از نیروی برق وضعیت جدیدی را در زندگی بشر بوجود آورده است که با توجه به کاربرد و اهمیت ترانسفورماتور ، این استفاده بهتر و مطلوبتر صورت می پذیرد . کارخانجات ایران ترانسفو اولین تولید کننده ترانسفورماتور توزیع و قدرت در ایران می باشند که زیر نظر سازمان های ساتکا و شرکت زیمنس و ترافویونیون آلمان آغاز گردید .

شرکت ایران ترانسفو در سال 1345 با ابتکار وزارت نیرو جهت تولید ترانسفورماتور های مورد  احتیاج شبکه های توزیع برق کشور تأسیس مگردید که قسمت عمده سهام را شرکت برق منطقه ای تهران و بانک صنعت و معدن به عهده داشت .

این شرکت در شهر ری اقدام به ایجاد یک کارخانه ترانسفور ماتور سازی نمود و از اواخر سال 1347 تولید ترانسفورماتور فشار قوی تا قدرت KVA 1600 و 330007 را آغاز نمود .

فعالیت تولیدی واحد شهر ری بسیار موفقیت آمیز بود ، به ترتیبی که ظرفیت تولید کارخانه در طول 14 سال از MVA70 در سال 1347 به حدود MVA1700 در سال 1360 یعنی حدود 24 برابر ظرفیت اولیه خود رسید .

با توجه به احتیاجات روز افزون وزارت نیرو ، شبکه برق کشور به ترانسفورماتورهای فشار قوی شرکت در سال 1354 تصمیم به افزایش ظرفیت تولیدی ترانسفورماتورهای توزیع شبکه برقی و ایجاد کارخانه جدیدی به منظور تولید ترانسفورماتورهای قدرت جهت شبکه های برق سراسری کشور اتخاذ نمود .

مواد اولیه این شرکت عمدتاً از خارج تامین می گردد که پس از انجام آزمایشات در آزمایشگاه مواد و تائید قسمت کنترل کیفیت مواد ، وارد انبارهای مواد اولیه می گردند . دفتر طراحی و محاسبات فنی جهت سفارشاتی که از برقهای منطقه ای دریافت مینمایند و مطابق با ساتانداردهای تولیدی می باشند ، نقشه و محاسبات لازمه را تهیه کرد و در اختیار دفتر برنامه ریزی قرار میدهند .

دفتر کنترل و تضمین مرغوبیت بطور مداوم در مسیر تولید قطعات را کنترل و پس از تکمیل در قسمت آزمایشگاه فشار قوی نیز ترانسفورماتور تکمیل شده تحت آزمایشات الکتریکی مختلف قرار گرفته و سپس کنترل نهایی میگردند .

«اصول و طرز کارترانس »

اساس کارترانسفورماتور بر القای جریان الکتریکی استوار است . هنگامی که از داخل یک سیم جریان عبور کند در اطراف آن یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود . حال اگر یک هادی در این میدان مغناطیسی طوری حرکت کند که خطوط قوای میدان را قطع کند در این هادی نیروی محرکه ای ایجاد می شود .

به همین اساس یک ترانس ساده یک فاز از یک هسته که از جنس آهن خالص است و دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل می شود . حال اگر سیم پیچ اولیه به جریان متناوبی وصل گردد در اثر عبور این جریان متناوب یک میدان مغناطیسی متغیر در هسته ایجاد می شود و این نیروی محرکه جریانی در مدار تولید می کند که این جریان در سر مدار ثانویه ولتاژ متناوبی را ایجاد می کند .

بر طبق آنچه که گفتیم اساس ساختمان یک ترانس بر یک هسته و دو سیم پیچ استوار می باشد . در ترانس های سه فاز ساخت کارخانه نیز هسته از ورق آهن مخصوص حاوی سیلیسیم با شبکه کریستالی منظم و سیم پیچ ها از مس الکترولیت می باشند .

«نحوه تولید ترانسفورماتور»

تولید ترانسفورماتور در کارخانه ایران – ترانسفو از نوع تولید کارگاهی می باشد . قطعات مختلف ترانس در کارگاههای مختلف به طور جداگانه تولید شده و سپس در قسمت مونتاژ به هم مونتاژ می شوند و ترانس کامل از خط خارج می شود .

از کارگاههایی که به عنوان کارگاههای اصلی کارخانه به شمار می روند میتوان کارگاه تولید ورق هسته و هسته چین بخش تولید سیم پیچ ها ، بخش مخزن سازی ، کارگاه آهنگری و سالن مونتاژ را نام برد . البته بخش خدمات تولید نیز باید قطعات فرعی لازم را تولید نماید تا امکان ساخت فراهم آید .

نحوه انجام کار بدین ترتیب است که ورقهای آهن حاوی سیلسیم به ضخامت mm0.3 که به صورت رول و با عرضهای متفاوت می باشند توسط پرس اشتانس بریده و شکل می یابند و سپس در روی میزهای مخصوص چیدن هسته ، هسته بدون سر ، چیده می شود . در همین زمان سیم پیچ ها در سه نوع لایه ای ، کلافی و حلقه ای برای سیم پیچ ها فشار قوی به صورت استوانه ای از سیم تخت برای سیم پیچ های فشار ضعیف پیچیده می شوند و سپس توسط عایق های فیبری بر روی هم با فشار معین مونتاژ می شوند و برای قرار گرفتن در روی هسته ها به سالن مونتاژ هدایت می شوند .

سالن آهنگری برش و سوراخ کاری و تمیز کاری قطعات آهنی بدنه ترانس ، پایه ها ، وان و غیره را انجام میدهد و قطعات فوق را برای ساخت مخزن ترانس به بخش ساخت مخزن هدایت شده و در آنجا بسته به ترانس ، بدنه مخصوص برای آن ساخته مطالعه شود در سالن مونتاژ اولیه ، سیم پیچ ها بر روی هسته های بدون سر قرار گرفته و سر چینی انجام می شود و سپس عملیات اتصال سیم ها و اتصال کلید تنظیم ولتاژ انجام می گیرد تا قسمت موثر ترانس (اکتیوتایل) حاضر گردد .

سپس ترانس برای گرفتن آب موجود در قطعات عایق آن در داخل کروه های خلاء قرار گرفته و خشک میوشد و در انتها قسمت اکتیوتایل پس از خروج از کوره بلا فاصله در مخزن از پیش ساخته شده قرار گرفته و به داخل کوره های روغن زنی هدایت یمشود .

در این کروه ها روغن خنک کننده ترانس با ایجاد خلاء به داخل ترانس فرستاده میشود و سپس بعد از پر شدن ترانس از روغن ، ترانس از کوره خارج شده و در آزمایشگاه فشار قوی برای کنترل سلامت و مرغوبیت ترانس آزمایشاتی بر روی آن انجام می گیرد .

سپس ترانس رنگ خورده و تابلوی مشخصات و مرغوبیت آن در صورت سفارش وسایل اضافی بر روی آن نصب میشود و به انبار موقت ترانسها هدایت میوشد .

«بخش عایقکاری »

اولین بخش مورد بازدید ، بخش عایقکاری است . در این بخش کلیه قطعات عایق ترانس تولید میشوند . از قطعاتی که در این بخش تولید میوشد میتوان رینگ ، عایق همسوار کننده ، طبقات انشعابی کانال ذوزنقه ، نوار کانال دار ، لوله عایق ، کاغذ پلیسه ، واشر پولک دار ، واشر ساده ، کانال چوبی ، چوب اتصال سر فازها را نام برد .

«بوبین پیچی ترانسفورماتورهای قدرت »

آزمایشگاه مواد :

آزمایشگاه شیمی ، مواد یکی از ارکان اساسی شرکت ایران تراسنفو میباشد که قسمت اصلی تضمین مرغوبیت در آن انجام میشود .

جنس ورودی به شرکت ایران ترانسفو در دو مرحله قبل از تخلیه در انبار ورود به سیستم تولید و مصرف مورد بررسی و آزمایش قرار می گیرد .

در برگه های مخصوصی ابتدا نام جنس مورد نظر ، سپس شماره سفارشی نوشته میوشد . برای هر کالا و جنسی در شرکت یک شماره به خصوص وجود دارد که با آن از اجناس دیگر متمایز می گردد . سپس مقدار بار نامه و مقدار واقعی جنس دریافت شده مشخص میشود .

در آزمایشگاه جنس ورودی (به صورت نمونه تحویل داده میشود) از نظر استاندارد های شرکت مورد آزمایش قرار می گیرد و اگر شرایط و معیارهای مورد نظر را جواب بدهد حد تائید زده شده و به قسمت انبار فرستاده میشود .

در انبار جنس از نظر ابعاد ، شکل ظاهری ، خرابی های احتمالی مورد بررسی قرار می گیرد و اگر شرایط معیارهای مورد نظر تائید نشود و در صورت خرابی جنس از 2.5% بیشتر باشد به شرکت تحویل دهنده گزارش شده و اگر کمتر از این مقدار باشد مورد تائید قرار می گیرد .

برای هر وضعیت مطلوب یا نامطلوب کد مشخص A یا B به ترتیب استفاده میشود اگر نمونه تحویل داده شده از نظر مرغوبیت مطلوب نباشد جنس به انبار فرستاده نشده بلکه به شرکت تحویل دهنده باز پس داده میشود و وارد سیستم تولید شرکت نمی گردد .

مواد مورد آزمایش در آزمایشگاه شیمی مواد عبارتند از :

روغن ترانسفورماتور به عنوان عایق ، لاستیک به شکل انواع واشرها ، رنگ و ضد زنگ به عنوان پوششی و محافظ ، سیم با عایق لاکی و کاغذی مورد مصرف در قسمتهای مختلف ترانس ، فیبر استخوانی ، صفحات آهنی انواع میله گرد و پارچه مصرفی برای روپوش کارگران و ... .

« آزمایشگاه شیمی مواد »

فصل دوم

روغن

مقدمه :

روغن تراسنفورماتوریکی از مشتقات نفتی است . روغن پایه بطور کلی یک ماده ئیدروکربنی می باشد . از پالایش یک برش نفتی مناسب روغن تراسنفورماتور بدست می آید . روغن تراسنفورماتور موارد مصرف کاملاً اختصاصی دارد و همه ساله مقدار قابل توجهی از آن در تأسیسات صنعت برق کشور و بخش توزیع به مصرف می رسد .

کاربرد این روغن به عنوان یک عایق الکتریکی و یک سیال خنک کننده ترانسفورماتور و دژنکتور می باشد . این روغن از جمله روغنهای وارداتی به کشور می باشد که سالیانه مبلغ قابل ملاحظه ای به واردات آن اختصاص داده می شود .

بنابراین برسی ، شناخت و کاربرد صحیح روغن در ترانس های توزیع به منظور بهره برداری بهینه از این نوع تجهیزات گران قیمت در شبکه توزیع از اهمیت خاصی برخوردار است . در حال حاضر کاربرد روغنهای نفتی به عنوان عایق الکتریکی متداول است .

التبته شرایط روغنهایی که بدین منظور بکار برده می شوند کاملاً استثنایی است و به آنها روغنهای عایق اطلاق میوشد . فساد روغن ها در اثر اکسیداسیون خواص عایقی آنها را کاهش می دهد و از این نظر عملیات پالایش روغنهای عایق به صورت دقیقتری صورت می گیرد .

بطور کلی روغنها بر حسب خواص و شرایطی که در سرویس از آنها انتشار می رود انتخاب و بکار برده می شوند .

تجزیه و تحلیل این خواص و شرایط سرویس ، شناخت روغن و انتخاب مناسب آنرا میسر می سازد .

انواع روغنها :

بطور کلی روغنها بر حسب کارکرد به دو گروه تقسیم مطالعه شوند :

روغنهای موتور مانند : روغن موتورهای درون سوز ، اتومبیلهای سواری و باری و غیره

روغنهای صنعتی مانند : روغنهای جعبه دنده ، روغنهای توربین ، کمپرسور و ترانسفورمر و غیره .

بر حسب شرایط سرویس ، روغنهای موتور و روغنهای صنعتی فرق خواهند داشت و ویسکوزیته رنگ و نقطه ریزش عوامل اصلی متمایز کننده انواع مختلف آنها می باشد .

معمولاً روغنهای موتور با درجه ویسکوزیته (برحسب درجه SAE) و هر کدام از روغنهای صنعتی با ویسکوزیته و شرایط سرویس مشخص و طبقه بندی می شوند .

جدول (1) انواع روغن های موتور روغن های صنعتی و مشخصات آنها را نشان میدهد (ص 21)

روال ساخت انواع روغن ها :

روغنهای موتور و یا روغنهای صنعتی از فرمولبندی روغنهای پایه و با استفاده از مواد افزودنی ساخته یم شوند . انواع روغنهای پایه از تصفیه برشهای خام روغن بدست می آیند . جزء برش روغن (LUBE FRACTION) از عملیات تقطیر نفت خام در فشار آتمسفریک بدست می آید .

دامنه آن از نقطه جوش (650OF) و ویسکوزیته (40 SSU at 100OF) شروع شده و همه اجزای سنگین تر نفت خام را شامل می گردد و بر حسب نوع نفت خام در حدود (0-30%) آنرا تشکیل می دهد .

از تقطیر مجدد و تفکیک جزء برش روغن ، تحت خلاء و یا به کمک بخار آب ، برشهای روغن (LUBE CUTS) بدست می آیند که بر حسب ویسکوزیته مرتب می شوند . مشخصات این برشها نیز به نوع نفت خام بستگی دارد و وسکوزیته آنها را تا حدودی با عملیات تقطیر میتوان کنترل کرد .

تصفیه برش روغن بعد از عملیات تقطیر ، برای تهیه روغن پایه در اغلب موارد ضروری است .

به عنوان مثال برشهای روغنهای (پایه پارافینیک) باید موم گیری شوند و برش های (پایه نفتینیک ) دارای مواد اسفالتی زیادتری هستند .

اغلب برش های روغن حاوی مقادیر قابل توجهی موم و اسفالت هتسند (پایه حد واسط) ، بنابراین نوع و حدود عملیات تصفیه به مشخصات برشهای روغن و مشخصات روغن پایه مورد نظر بستگی دارد .

ذر گذشته روغنهای پایه با استفاده از نفتهای خام پایه پارافینیک و حد واسط به روال عملیات ساده تقطیر و موم گیری تهیه می گردد و حد عملیات تصفیه بعد از عملیات تقطیر به تصفیه با اسید سولفوریک و خاک فعال محدود می شد .

روغنهای پایه با ویسکوزیته کمتر از (650 SSU at 100OF) از تقطیر مجدد بدست می آیند . ته مانده عملیات تقطیر مجدد نفت های خام (پایه پارافینیک )، پایه روغن سنگین تیره محسوب می شد و از موم گیری و فیلتراسیون آنها روغنهای پایه سنگین با ویسکوزیته ای در حدود (100 SSU , 210OF) از تقطیر مجدد بدست می آند . ته مانده عملیات تقطیر مجدد نفت های خام ( پایه پارافینیک ) ، پایه روغن سنگین تیره محسوب می شد و از موم گیری و فیلتراسیون آنها روغنهای پایه سنگین با ویسکوزیته ای در حدود (100 SSU , 210OF) بدست می آید . (Bright Stock).

روغنهاي پايه با ويسکوزيته کمتر از (650 SSU at 100OF) از تقطير مجدد بدست مي آيند . ته مانده عمليات تقطير مجدد نفت هاي خام (پايه پارافينيک )، پايه روغن سنگين تيره محسوب مي شد و از موم گيري و فيلتراسيون آنها روغنهاي پايه سنگين با ويسکوزيته اي در حدود (100 SSU , 210OF) از تقطير مجدد بدست مي آند . ته مانده عمليات تقطير مجدد نفت هاي خام ( پايه پارافينيک ) ، پايه روغن سنگين تيره محسوب مي شد و از موم گيري و فيلتراسيون آنها روغنهاي پايه سنگين با ويسکوزيته اي در حدود (100 SSU , 210OF) بدست مي آيد . (Bright Stock).

امروزه با پيشرفت تکنولوژي عمليات پالايش و ساتفاده از روشهاي تصفيه با حلال و هيدروژ ، تهيه اغلب روغنهاي پايه ، از انواع نفت هاي خام ممکن گرديده است . به عنوان مثال برش (B.S) از نفت هاي خام مختلف به کمک تصفيه با حلال (اسفالت گيري به کمک حلال مناسب ) به سادگي تهيه مي شود .

ترکيب عمليات پالايش با توجه به اصول اقتصادي و راندمان توليد محصول نهائي مشخص مي گردد و روغنهاي پايه بر حسب انديس ويکسوزيته در سه گروه (LVI ، MVI HVI ,) تقسيم بندي و انواع هر گروه نيز بر حسب ويسکوزيته مشخص مي شوند .

ترکيب شيميايي روغن ها :

اگرچه کوشش بسياري براي تشخيص انواع ترکيبات نفتي به عمل آمده و تعادي از آنها نيز مشخص شده اند ، با افزايش وزن مولکولي ترکيب عملاً اگر تعداد کربن هاي مولکول بيش از 9 تا 18 کربن بر حسب ساختمان ترکيب باشد ، جدا کردن و شناسايي کامل آنها از برشهاي نفتي سيار دشوار است . بنابراين نوع ترکيبات روغن ها ، بر حسب جزء گروههاي مختلف هيدرو کربن هاي تشکيل دهنده آنها بيان مي شوند .

به طور کلي ترکيبات موجود در برش هاي روغن را ميتوان به صورت زير خلاصه کرد :

برش روغن

بررسي ترکيب و ساختمان شيميايي دقيقتر برش هاي روغن توسط روش هاي اسپکترومتري جرمي و اسپکتروسکوپي با مادون قرمز که در نتيجه تعداد اتم هاي کربن در حلقه اشباع و غير اشباع و شاخه پارافيني مولکولهاي روغن مشخص مي شود ، ميسر است .

ترکبات اشباع شده خطي مومي شکلند و براي مواردي که مصرف روغن در درجه حرارتهاي پائين مورد نظر است، باشد از آن جداش وند . انديس وسکوزيته ايزوپارافين ها بيشتر است ، بنابراين براي روغن هايي که به منظور روانکاري بکار برده مي شوند ، مناسب هستند . اين دو موضوع در مورد سيکلوپارافين ها نيز صادق اند . بدين معني که اولاض در موردهاي پارافيني ، ترکيباتي از سيکلو پارافين هاي تک حلقه اي با شاخه جانبي طويل مشاهده شده است .

ثانياً هر چه تعداد حلقه در مولکول روغن کمتر بوده و تعداد شاخه هاي جانبي بيشتر باشد ، انديس ويکسوزيته آن بيشتر خواهد بود .

ترکيبات مرکب با حلقه هاي آروماتيکي (که عمدتاً هيدروکربن هاي گوگرد دار و نيتروژن دار برشهاي روغني را تشکيل مي دهند)، ترکبات فعالي هستند و بر روي دوام روغن تاثير منفي ميگذارند . هيدروکربن هاي اکسيژن دار که بيشتر به صورت اسيدهاي نفتينيک هستند ، موجب خورندگي مي شوند .

در تصفيه روغن ها ، نظر کلي بر حذف کامل اينگونه ناخالصي ها بوده و طي عمليات تصفيه روغن ، از آن جدا مي شوند . بنابراين ميتوان گفت که روغن تصفيه شده عمدتاً از هيدروکربن هاي اشباع شده حلقوي و به مقدار کمتري نيز از هيدروکربن هاي مرکب آروماتيکي تک حلقه اي تشکيل گرديده است .

ارزيابي خواص برشهاي روغن :

خواص فيزيکي و شيميايي روغن به ساختمان شيميايي هيدروکربن هاي تشکيل دهنده آن بستگي دارد . به طوري که قبلاً ذکر شد درصد و نوع ترکيبات و به همين ترتيب خواص برش هاي روغن بر حسب نوع نفت خام تغيير مي کند .

با عمليات پالايش نيز مي توان درصد برخي از ترکيبات را در روغن کنترل کرد اما اثر اينگونه عمليات بر روي خواص روغن محدود و نسبي است . جدول (2) اندس ويکسوزيته ترکيبات اشباع شده و ترکيبات آروماتکي نفت هاي خام مختلف را نشان ميدهد . (ص22)

بطوري که ملاحظه مي شود از نفت خام ( با پايه نفتينيک) نمي توان روغني با انديس ويکسوزيته بيشتر از هفتاد تهيه کرد .

روغن ها را نيز ميتوان تا حدودي بر اساس پايه نفت آنها ارزيابي نمود و چون هيدروکربن هاي تشکيل دهنده روغنها نوعاً سيکلو پارافينيک هستند ، بررسي آنها بر حسب پايه نفتي در صورتي مفهوم صحيح خواهد داشت که در نظر داشه باشيم که پايه نفتي نمايانگر جزئ شاخه زنجيري و يا جزء حلقوي در مولکول هيدروکربن مي باشد . روغن هاي با پايه پارافينيک طبيعتاً انديس ويکسوزيته بيشتري دارند . روغن هاي با پايه نفتي با انديس ويکسوزيته کمتر و نقطه ريزش پائين تر مشخص مي وشند و نسبت به گازها و محصولات احتراق خود قابليت جذب بيشتري دارند .

روغن هاي با پايه نفتينيک داراي باقيمانده کربن کمتري بوده و نقطه اشتعال آنها پائن تر است و نسبت به روغن هاي با پايه پارافينيک فراريت بيشتري دارند .

ويسکوزيته آنها نسبتاً بالاست ولي چون حاوي مولکولهاي کريستالي نيستند کاربرد آنها در برخي موارد سهل تر است .

جدول (3) اثر درصد و نوع ترکبات روغن را بر روي برخي از خواص آنها نشان مي دهد .

روغن ترانسفورماتور :

روغن ترانسفورماتور به عنوان يک سيال عايق الکتريکي و يک ماده عامل انتقال حرارت در ترانسها و دژنکتورها و نيز براي فرو نشاندن جرقه الکتريکي ، بخصوص در دژنکتورها ، بکار برده مي شود . يک سيال عايق ايده آل بايد غير ويسکوز بوده و قابليت مقاومت الکتريکي و استقامت الکتريکي زيادي داشته باشد .

سيالات عايق اغلب ترکيبات هيدروکربني هستند . از سيالات متعددي که در دسترس قرار دارند ، قابليت مقاومت الکتريکي زياد روغن هاي نفتي ، کاربرد آنها را به عنوان عايق مطلوب مورد توجه قرار داده است .

قابليت مقاومت الکتريکي آب مقطر () و يک روغن نفتي حدود () مي باشد .

هيدروکربن هاي سنتتيک نيز در مواردي به عنوان يک ماده عايق بکار برده مي شوند . تهيه اينگونه مواد مستلزم صرف هزينه بسيار زيادي است ولي به علت تمايل روغن هاي نفتي به اکسيداسيون ، امکان استفاده از مواد عايق سنتتيک در ترانسفورمرها بطور روز افزوني طرف توجه قرار دارد.

رابطه نزديکي مابين شرايط روغن و شرايط سرويس و قابليت آن در سرويس وجود دارد . قبل از انتخاب روغن بايد شرايط سرويس را بررسي نمود .

طراحي سيستم ، عمليات واحد و نحوه نگهداري آن بر روي شرايط سرويس اثر مي گذارد و مهمترين شرايط سرويس موثر بر روي خواص و شرايط روغن عبارتند از :

تغييرات درجه حرارت ، بار سيستم ، مواد ساختماني تجهيزات سيستم ، آلودگيها و ناخالصي هايي که براي روغن ممکن است و بالاخره امکان حضور هوا و نفوذ آن در سيستم روغن .

جدول (1) خواص فيزيکي ، موارد استعمال و مشخصه عمده انواع روغن هاي نفتي را نشان ميدهد .

کاربرد روغن در ترانسفورماتور

خواص روغن :

بطور کلي دلايل اصلي بکار بردن روغن ها در ترانسفورماتورها را مي توان به صورت خلاصه زير بيان نمود :

الف- عايق کاري الکتريکي

ب- کنترل درجه حرارت داخلي ترانس و انتقال حرارت

ج- جلوگيري از خوردگي مواد عايق و قسمتهاي فلزي ترانسفورماتور

د- طول عمر زيادتر و تضمين پايداري شيميايي براي ترانسفورماتور

ه- آببندي و جمع آوري و حمل مواد ناخالصي ناشي از کارکرد به خارج از محيط سيستم

و- خاموش کردن جرقه الکتريکي

قبل از معرفي استانداردهاي متداول در جهام و تعريف اين خصويات شيميائي و الکتريکي روغن هاي ترانس ، وظايف يک روغن خوب را به عنوان يک سيال عايق و يک ماده انتقال دهنده حرارت که به نحو احسن انجام وظيفه مي کند ، عبارتند از :

استانداردهاي روغن هاي عايق :

بر حسب شرايط سرويس اشاره شده در فوق روغن تراسنفورماتور و دژنکتورها بايد داراي خصوصيات استاندارد باشند .

علاوه بر استاندارد بين المللي برق IEC که مبناي استناد در اين جزوه است ، استانداردهاي متداول ديگري نيز وجود دارند که عبارتند از : استاندارد آلمان VDE ، استاندارد بريتانيا BS استاندارد آمريکا ASTM و استاندارد جنرال الکتريک GEC در ضميمه I- ج جدول اين استاندارد ها براي يک نمونه سنجش درجه عايقي و مقايسه آنها آورده شده است .

جدول (4) مشخصات روغن ترانسفورماتور براساس استاندارد IEC و جدول (5) مشخصات روغن تراسنفورماتور براساس استاندارد BS را نشان مي دهد .

ار نظر درجه بندي روغن ، روغنهاي ترانسفورماتور بر حسب ويسکوزيته (چسبندگي جنبشي) به سه نوع کلاس I و کلاس II و کلاس III تقسيم مي شوند . مشخصات روغن تراسنفورماتور بر اساس استاندارد IEC-269 در جدول (4) آمده است .

«مشخصات روغن تراسنفورماتور»

خواص فيزيکي روغن :

از مشخصات گفته شده در جداول استاندارد ، آزمايشهاي مربوطه به طبيعت فيزيکي روغن عبارتند از :

ويسکوزيته (چسبندگي جنبشي يا غلظت)، نقطه اشتعال در محيط بسته ، دانسيته (يا چگالي) و نقطه ريزش مي باشند .

ويسکوزيته روغن :

از مشخصه هاي روغن هاي خوب کمتر بودن ويسکوزيته ( يا درجه چسبندگي جنبشي) آن است زيرا هر چقدر ويسکوزيته کمتر باشد روغن براحتي مي تواند به عنوان يک سيال انتقال دهنده حرارت انجام وظيفه نمايد .

با توجه به اينکه جابجايي روغن در انتقال حرارت بسيار موثر است (بطوري که حتي گاهي براي اين منظور از پمپ و سير کولاسيون روغن در ترانس هاي بزرگ استفاده مي شود ) حرارت توليد شده در داخل ترانسفورماتور بوسيله انتقال و جابجايي روغن از عايقهاي جامد نزديک هسته به روغن عايقي منتقل شده و اين سيلان روغن مي باشد که قادر است هر چه زودتر اين حرارت را به سطح خارجي ترانس رسانده و يا در رادياتورها بوسيله تبادل حرارت ترانس را خنک کند .

عامل تعيين کننده در اين عمل مقدار ويسکوزيته يم باشد . هر چقدر ويسکوزيته کمتر باشد اين فرآيند براحتي انجام مي شود .

ويسکوزيته بوسيله لوله شيشه اي شکل مدرج بنام ويسکومتر اندازه گرفته مي شود . درجه حرارت محيط بر روي تعيين درجه غلظت تاثير بسزايي دارد . لذا براي تعيين ويسکوزيته در دماي 20 به عنوان مبنا مدنظر قرار مي گيرد .

هخمانطوري که در جدول استاندارد شماره (5) ملاحظه مي شود روغنهاي ترانس در استاندارد IEC بر حسب ويسکوزيته به دو گروه اصلي بنام هاي «کلاس I» و «کلاس II» تقسيم مي شوند . تغييرات ويسکوزيته اين دو گروه بر حسب تغييرات دما در شکل زير نشان داده شده است .

شکل (1) . منحني تغييرات ويسکوزيته بر حسب دما

انتخاب هر يک از اين دو دسته از روغن ها به نسبت زيادي به شرايط آب و هوايي محل استفاده از روغن در ترانس ها بستگي دارد . در منطقه آذربايجان به علت سردي هوا روغن کلاس II مورد استفاده قرار مي گيرد که داراي نقطه ريزش پائين تر و ويسکوزيته کمتر مي باشد .

نقطه اشتعال در محيط بسته

درجه حرارتي که در آن گازهاي جمع شده در بالاي روغن شعله ور مي گردد را نقطه اشتعال گويند . براي جلوگيري از تلفات اضافي روغن توسط تبخير ، نقطه اشتعال بايد ثابت نگهداشته شود . به منظور رعايت اصول ايمني نقطه اشتعال روغن بايد بالا در نظر گرفته مي شود .

البته چون درجه حرارت روغن در زمان سرويس و بهره برداري خيلي پائين تر از نقطه اشتعال مجاز مي باشد اختلاف کوچک در مقدار نقطه اشتعال اهميت چنداني نخواهد داشت .

نقطه اشتعال روغن در محيط بسته توسط دستگاهي بنام «پنسکي – مارتن» اندازه گيري مي شود .

دانسيته يا چگالي :

بايد با شرايط محيط بهره برداري ترانسفورماتور متناسب باشد . بنابر استاندارد IEC مقدار حداکثر دانسيته در دماي oc20 مقدار 895/0 گرم بر سانتي متر مکعب مي باشد .

نقطه ريزش :

يا حداقل درجه حرارت خميري شدن روغن در مناطق سردسير مانند آذربايجان بايد داراي مقدار مناسب باشد و به حد کافي پائين در نظر گرفته شود . نقطه ريزش کمترين درجه حرارت است که در آن مي توان روغن جاري شود ، بطوري که در مواردي که سيستم از سرويس خارج مي شود و شرايط محيط نيز سرد باشد هيچگونه امکان يخ زدن روغن نباشد .

براي اکثر نقاط ، نقطه ريزش oc30- انتخاب مي شود .

خواص الکتريکي روغن ترانسفورماتور :

گروه ديگر از مشخصات روغن مربوطه به آزمايش هاي الکتريکي روغن مي باشد که استفاده روغن به عنوان عايق خوب را مشخص کرده و علاوه بر آن شرايط فيزيکي روغن را تعيين مي نمايد . تحمل الکتريکي روغن بطور خيلي زياد تحت تأثير ناخالصي هاي موجود در روغن مي باشد .

بنابراين خواص الکتريکي روغن بايد بطور مرتب آزمايش شود . اين مشخصات عبارتند از :

استقامت دي الکتريک ، ضريب تلفات عايقي (يا تانژانت دلتا)، و مقاومت مخصوص.

استقامت دي الکتريک يا ولتاژ شکست عايقي :

براي استفاده از روغن ترانسفورماتور به عنوان عايق بايستي عاري از رطوبت و ذرات معلق ناخالصي ها باشد .

پائين آمدن مشخصه دي الکتريک ناشي از رطوبت و اجسام خارجي باعث کم شدن ولتاژ شکست عايقي روغن ميشود .

استقامت دي الکتريک مهمترين مشخصه الکتريکي روغن محسوب م شود . بنابراين روغن بايد عاري از هر گونه ناخالصي و بويژه آب باشد . اصطلاحاً به روغن تميز (رطوبت زدا شده ) و تصفيه شده روغن «خشک » گفته مي شود .

روغن نو به دلايل پالايش دقيق آن تقريباً عاري از آب و ناخالصي ها است و از اين جهت نگهداري آن اهميت ويژه اي دارد . ناخالصي ها عمدتاً مي توانند شامل ؛ پوسته هاي فاسد شده پوشش تانک روغن ، ذرات فيبر و کاغذ عايقي ، ذرات روغن فاسد شده در سرويس و ... باشد .

ذرات آب جذب شده نيز در نتيجه رطوبت موجود در مخازن ذخيره و تأسيسات ترانسفورماتور و يا از طريق نفس کشيدن ترانسفورماتور (عمل دم و بازدم منبع انبساط در اثر تغييرات دما) و حتي بواسطه عمل اکسيداسيون روغن رطوبت ايجاد گردد.

جذب رطوبت توسط روغن استقامت دي الکتريک آن را به ميزان قابل ملاحظه اي پائين آورده ، تلفات عايقي آن را بالا مي برد . در شکل شماره (2) تغييرات استقامت دي الکتريکي روغن در مقابل ميزان رطوبت براي ولتاژهاي متناوب در درجه حرارت oc20 نشان داده شده است . مقدار آبي که روغن در درجه حرارت co20 مي تواند در خود حل کند در حدود 40 الي 100 ، PPM (مطابق استاندارد BS) مي باشد .

مقادير بيشتر آب به صورت ذرات ريز شناور در روغن و يا به صورت قطرات درشت ته نشين مي گردد . اثر اينگونه ناخالصي ها بر روي استقامت دي الکتريک روغن در مجاورت يکديگر بسيار شديد مي باشد .

(10 VH20/V oil)

شکل (2): رابطه ولتاژ شکست و رطوبت روغن

بدليل امکان جذب رطوبت در حمل و نقل روغن ، ذخيره سازي و شارژ روغن در مراحل نصب و بهره برداري بايد استقامت دي الکتريک روغن هاي نو و تصفيه شده بيش از حد مجاز تعيين شده در جدول استاندارد در نظر گرفته شود تا در طول انجام آن مراحل دوام روغن از دست نرود .

روش اندازه گيري استقامت دي الکتريک توسط دستگاههايي که براي اين منظور ساخته شده است انجام مي گيرد .

ضريب تلفات عايقي (tans):

با قرار گرفتن عايقها در ميدان الکتريکي علاوه بر تلفات اهمي يک تلفات دي الکتريک ناشي از جريان نشتي از عايق بوجود مي آيد .

در مدلسازي الکتريکي يک عايق آن را به صورت يک خازن سري شده با يک مقاومت نشان ميدهند . مقدار تلفات دي الکتريک ناشي از نشتي محدود جريان عايق است که متناسب با فرکانس نيز مي باشد . زاويه اختلاف فاز به اندازه S بين ولتاژ دو سو خازن و ولتاژ قرار گرفته بر روي عايق بوجود مي آيد .

شکل (3) : مدار معادل الکتريکي و دياگرام برداري روغن

با قرار گرفتن ولتاژ الکتريکي به دو سر غايتها در آنها مقدار تلفات توان ظاهري (اکتيو) که ناشي از مقاومت عايق با عبور جريان حقيقي (IW) از آن مي باشد ، به تلفات توان اکتيو که ناشي از شدت جريان خازني عبوري از عايق (IC) مقدار تلفات پديد آمده قابل بيان خواهد بود که آن را با «tans» نشان مي دهند و ضريب تلفات عايق مي نامند .

براي اندازه گيري تا نشرانت دلتا از پلهاي اندازه گيري استفاده مي شود . يک روش اندازه گيري با استفاده از پل شرينگ در فشار قوي مي باشد که با استفاده از خازنهاي معيار استاندارد که هيچگونه تلفات توان الکتريکي (اکتيو) ندارند استفاده مي شود .

از آنجايي که اغلب عايق هاي جامد به همراه روغن بکار برده مي شوند ، ولتاژ الکتريکي فشار قوي اعمالي به دستگاه بطور سري بر روي عايق ها تقسيم مي شود و به دليل کوچک بودن عدد عايقي روغن ولتاژ بيشتري بر روي آن خواهد افتاد .

به عبارت ديگر در ترانسفورماتورهاي توزيع که از عايق هاي «کاغذ – روغن» استفاده شده است ، ولتاژ الکتريکي بزرگتري بر روي روغن عايق قرار مي گيرد .

پس مقدار ضريب تلفات (tags) در اين دستگاهها از حساسيت قابل توجهي برخورداغر مي شوند . بنابراين در کاربرد عايق هاي «کاغذ – روغن» بايد سعي شود تا ضريب تلفات پايين انتخاب شود . در استفاده از روغن هاي عايق مقدار قابل ملاحظه اي از آنها به علت بالا بودن ضريب تلفات قابل استفاده نخواهند بود .

مقاومت مخصوص عايق :

نشان دهنده کيفيت الکتريکي روغن و کارآيي روغن عايقي مي باشد . سنجش مقاومت الکتريکي روغن نيز مانند اندازه گيري ضريب تلفات مبين کيفيت روغن مي باشد .

در عمليات برخي از ترانسفورماتورها تنش هاي الکتريکي زيادي پيش مي آيد . و از اين نظر قابليت مقاومت الکتريکي روغن در ارزيابي روغن متداول شده است .

روش اندازه گيري بوسيله اعمال ولتاژ dc بين دو الکترود و اندازه گيري جريان عبوري مي باشد . در صنعت معمولاً بوسيله مگر زدن اين مقادير ثبت و مقايسه مي شود .

خواص شيميايي روغن ترانسفورماتور :

مشخصه هاي شيميايي روغن ترانسفورماتور براي هر دو کلاس II,I مشترک مي باشد و به طور کلي عبارتند از :

مقدار سولفور خورنده ، مقدار آب محلول در روغن و پايداري روغن در مقابل اکسيداسيون که خود شامل اسيديته کل و لجن ته نشيني در روغن مي باشد .

قبل از پرداختن به اين مشخصات داشتن يک ديد کلي از ساختمان مولکولي و شيميايي روغن نفتي بسيار کمک خواهد کرد تا در اين بحث و در ديگر فرآيندهاي شيميايي روغن ، اين ديد مفيد واقع شود .

ساختمان مولکولي روغن هاي عايق :

از جمله عايق هاي مايع در صنعت برق ، روغن هاي معدني (يا به عبارتي روغنهاي نفتي) مي باشند که از ترکيبات ئيدروکربن تشکيل شده اند . اين روغن ها از پالايش نفت خام بدست مي آيند .