آلودگی ‌های موجود در روغن ترانسفورماتور، عوامل اصلی تخریب این سیال حیاتی و در نتیجه کاهش عمر مفید تجهیزات هستند. شناخت دقیق این آلودگی ‌ها و اثرات مخرب آن‌ها، گامی اساسی برای انتخاب روش تصفیه مناسب و حفظ عملکرد ایمن ترانسفورماتور است. مهم‌ترین آلودگی ‌ها که به مرور زمان در روغن جمع می‌شوند، عبارتند از:

۱. رطوبت (آب)

رطوبت یکی از خطرناک‌ترین و مخرب‌ترین آلودگی ‌ها برای روغن ترانسفورماتور است. آب می‌تواند به صورت آزاد (ذرات معلق) یا محلول در روغن وجود داشته باشد و به دو صورت به ترانس نفوذ می‌کند:
● از طریق اتمسفر: ورود هوای مرطوب به داخل مخزن ترانس.
● از طریق عایق‌های کاغذی: رطوبت موجود در عایق‌های کاغذی سیم‌پیچ‌ها در اثر حرارت آزاد شده و به روغن منتقل می‌شود.
اثرات مخرب رطوبت:
● کاهش شدید ولتاژ شکست: آب رسانای الکتریسیته است. حتی مقادیر بسیار کم رطوبت (در حد ۱۰ تا ۲۰ قسمت در میلیون) می‌تواند ولتاژ شکست روغن را به شدت کاهش داده و خطر اتصال کوتاه و سوختن ترانس را افزایش دهد.
● تخریب عایق کاغذی: رطوبت باعث فرآیندی به نام هیدرولیز در عایق‌های کاغذی می‌شود. این فرآیند، استحکام مکانیکی و عایقی کاغذ را از بین برده و عمر مفید آن را به سرعت کاهش می‌دهد. از آنجایی که عمر مفید ترانسفورماتور به عمر عایق‌های کاغذی آن بستگی دارد، رطوبت به صورت مستقیم عمر ترانس را کم می‌کند.

۲. اسیدهای آلی

این اسیدها در نتیجه فرآیند اکسیداسیون روغن در اثر تماس با اکسیژن و در حضور حرارت تولید می‌شوند. میزان اسیدیته روغن، یک شاخص کلیدی برای ارزیابی میزان تخریب آن است.
اثرات مخرب اسیدها:
● خوردگی فلزات: اسیدهای آلی به قطعات فلزی ترانسفورماتور مانند هسته، سیم‌پیچ‌ها و مخزن حمله کرده و باعث خوردگی آن‌ها می‌شوند. این خوردگی، استحکام مکانیکی قطعات را کاهش داده و باعث تولید رسوبات فلزی در روغن می‌شود.
● افزایش سرعت تخریب: حضور اسیدها خود به عنوان یک کاتالیزور عمل کرده و سرعت فرآیند اکسیداسیون را به شکل تصاعدی افزایش می‌دهد.
● آسیب به عایق‌ها: اسیدها به عایق‌های کاغذی و سایر عایق‌های جامد آسیب رسانده و آن‌ها را شکننده می‌کنند.

۳. لجن (Sludge)

لجن یک ماده چسبنده و پلیمری است که از اکسیداسیون شدید روغن به وجود می‌آید. این ماده زمانی تشکیل می‌شود که ترکیبات اسیدی روغن با سایر آلودگی ‌ها واکنش داده و رسوب می‌کنند. لجن در قسمت‌های داغ ترانسفورماتور مانند سیم‌پیچ‌ها رسوب کرده و باعث مشکلات جدی می‌شود.
اثرات مخرب لجن:
● اختلال در خنک‌کاری: لجن مجاری و کانال‌های خنک‌کننده را مسدود می‌کند. این امر باعث می‌شود تبادل حرارت به درستی انجام نشود، دمای ترانس به شدت بالا رفته و کارایی آن کاهش یابد. افزایش دما، خود فرآیند تخریب روغن و تشکیل لجن را تسریع می‌کند.
● کاهش عایق‌کاری: لجن رسانا است و می‌تواند به عایق‌کاری ترانسفورماتور آسیب بزند و خطر اتصال کوتاه را افزایش دهد.

۴. ذرات معلق (Particles)

این ذرات می‌توانند شامل فیبرهای سلولزی ناشی از تخریب عایق کاغذی، ذرات فلزی ناشی از سایش قطعات، گرد و غبار و سایر آلاینده‌ها باشند.
اثرات مخرب ذرات معلق:
● کاهش ولتاژ شکست: ذرات معلق می‌توانند در میدان الکتریکی ترانسفورماتور قرار گرفته و یک مسیر رسانا برای جریان ایجاد کنند که منجر به کاهش ولتاژ شکست روغن می‌شود.
● افزایش رسانایی: وجود این ذرات باعث افزایش رسانایی و کاهش کیفیت عایق‌کاری روغن می‌شود.

۵. گازهای محلول

گازهایی مانند استیلن، متان، اتان و هیدروژن در اثر تخلیه‌های الکتریکی (قوس الکتریکی یا جرقه) و حرارت بیش از حد در ترانسفورماتور تولید می‌شوند. وجود این گازها در روغن معمولاً نشانه‌ای از یک عیب داخلی در ترانسفورماتور است.
اثرات مخرب گازها:
● کاهش ولتاژ شکست: گازهای محلول می‌توانند مقاومت عایقی روغن را کاهش دهند.
● نشانگر عیوب داخلی: تحلیل گازهای محلول (DGA) یک روش مهم برای تشخیص زودهنگام مشکلات داخلی ترانسفورماتور قبل از اینکه منجر به خرابی کامل شود، است.
با توجه به این اثرات مخرب، تصفیه شیمیایی روغن ترانسفورماتور به عنوان یک راهکار ضروری برای حذف این آلودگی ‌ها و احیای خواص روغن، نقشی کلیدی در افزایش عمر مفید و عملکرد ایمن ترانسفورماتورها ایفا می‌کند.