روغن ترانسفورماتور، که در صنعت برق با نام روغن عایقی (Insulating Oil) نیز شناخته می‌شود، یک سیال حیاتی و ضروری در بسیاری از تجهیزات الکتریکی فشار قوی مانند ترانسفورماتورها، کلیدهای قدرت، خازن‌ها و رآکتورها است. این روغن عمدتاً از تقطیر نفت خام به دست می‌آید و دارای دو وظیفه بسیار مهم است که عملکرد ایمن و بهینه این تجهیزات را تضمین می‌کند.

وظایف کلیدی روغن ترانسفورماتور:

عایق‌کاری الکتریکی (Electrical Insulation):

مهم‌ترین وظیفه روغن ترانسفورماتور، ایجاد یک سد عایقی در برابر ولتاژهای بالا است. این روغن به دلیل داشتن مقاومت الکتریکی بسیار بالا، از ایجاد قوس الکتریکی (جرقه) و اتصال کوتاه بین سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور جلوگیری می‌کند. همچنین، از آنجایی که سیم‌پیچ‌ها و هسته ترانس در داخل این روغن غوطه‌ور هستند، روغن یک عایق ثانویه در کنار عایق‌های کاغذی سیم‌پیچ‌ها فراهم می‌کند. این عایق‌کاری قوی به ترانسفورماتور اجازه می‌دهد تا در ولتاژهای بسیار بالا بدون خطر آسیب دیدگی یا سوختن، کار کند.

خنک‌کاری (Cooling):

هنگامی که ترانسفورماتور در حال کار است، به دلیل مقاومت الکتریکی سیم‌پیچ‌ها (تلفات مسی) و تلفات مغناطیسی در هسته، گرمای زیادی تولید می‌شود. اگر این گرما به درستی دفع نشود، می‌تواند به عایق‌های سیم‌پیچ آسیب جدی وارد کرده و در نهایت منجر به از کار افتادن ترانس شود. روغن ترانسفورماتور به عنوان یک مایع خنک‌کننده عمل می‌کند؛ گرما را از هسته و سیم‌پیچ‌ها جذب کرده و از طریق پدیده‌ای به نام همرفت (Convection) به سمت دیواره‌های مخزن و رادیاتورهای خارجی منتقل می‌کند. در رادیاتورها، گرما به هوای محیط منتقل می‌شود و روغن خنک‌شده دوباره به قسمت پایین ترانس باز می‌گردد تا چرخه خنک‌کاری ادامه یابد.

چرا روغن ترانسفورماتور با گذشت زمان تخریب می‌شود؟

با وجود مقاومت بالا، روغن ترانسفورماتور یک سیال پایدار نیست و در طول زمان، تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می‌گیرد که به تدریج خواص حیاتی آن را از بین می‌برند. این فرآیند تخریب، عمر مفید روغن و در نهایت خود ترانسفورماتور را به شدت کاهش می‌دهد. مهم‌ترین دلایل تخریب روغن عبارتند از:

حرارت: دمای کاری بالای ترانسفورماتور، به خصوص در زمان اوج بار، سرعت واکنش‌های شیمیایی در روغن را افزایش می‌دهد. این حرارت باعث تسریع فرآیند اکسیداسیون می‌شود.
اکسیژن و رطوبت: حضور اکسیژن و رطوبت، عوامل اصلی تخریب روغن هستند. اکسیژن باعث واکنش‌های اکسیداسیون در روغن شده و در نتیجه اسیدهای آلی و لجن (Sludge) تولید می‌کند. رطوبت نیز ولتاژ شکست روغن را به شدت کاهش داده و باعث تسریع فرسایش عایق‌های کاغذی می‌شود.
ناخالصی‌ها و آلاینده‌ها: در طول عمر ترانسفورماتور، ذرات معلق (مانند گرد و غبار، ذرات فلزی ناشی از سایش و فیبرهای سلولزی از عایق کاغذی) وارد روغن می‌شوند. این ذرات به همراه رطوبت و اسیدها، کیفیت عایقی روغن را کاهش می‌دهند.

عواقب تخریب روغن ترانسفورماتور:

کاهش ولتاژ شکست: با افزایش رطوبت و ناخالصی‌ها، مقاومت عایقی روغن کاهش یافته و خطر اتصال کوتاه و سوختن ترانس افزایش می‌یابد.
افزایش اسیدیته: تولید اسیدهای آلی باعث خوردگی (Corrosion) قطعات فلزی ترانسفورماتور مانند هسته، سیم‌پیچ‌ها و مخزن می‌شود.
تشکیل لجن: لجن حاصل از اکسیداسیون، در کانال‌های خنک‌کاری رسوب کرده و باعث گرفتگی و مسدود شدن آن‌ها می‌شود. این امر تبادل حرارت را مختل کرده، دمای ترانس را بالا می‌برد و عمر مفید آن را به شدت کاهش می‌دهد.
تخریب عایق‌های کاغذی: روغن تخریب‌شده، به خصوص در حضور اسیدها و رطوبت، به عایق‌های کاغذی اطراف سیم‌پیچ‌ها آسیب می‌رساند. این تخریب، مهم‌ترین دلیل کاهش عمر ترانسفورماتور است.

بنابراین، تصفیه منظم و به موقع روغن ترانسفورماتور نه تنها یک اقدام پیشگیرانه است، بلکه یک ضرورت برای حفظ سرمایه، افزایش طول عمر تجهیزات و جلوگیری از هزینه‌های سنگین تعمیر و نگهداری است. این کار به معنای احیای خواص روغن و پاکسازی آن از آلاینده‌ها برای تضمین عملکرد مطمئن و ایمن است.