يُعد زيت المحولات مكونًا أساسيًا في محولات الطاقة، إذ يلعب دورًا محوريًا في العزل والتبريد وإخماد القوس الكهربائي. إن تحديد عدد مرات تغيير زيت المحولات ليس حلاً شاملًا، بل يعتمد على عوامل متعددة تؤثر بشكل كبير على عمر الزيت وأدائه.

نوع زيت المحولات

الزيوت المعدنية

يعد الزيت المعدني أحد أكثر الأنواع استخدامًا في المحولات. في ظل ظروف التشغيل المثالية، عادةً ما يكون عمر زيت المحولات ذو الأساس المعدني 15 - 30 عامًا. ومع ذلك، يمكن أن يختلف هذا على نطاق واسع. على سبيل المثال، في محول التوزيع الذي يتم صيانته جيدًا في بيئة نظيفة ومستقرة نسبيًا، قد يستمر الزيت لمدة تصل إلى 30 عامًا تقريبًا. ولكن إذا كان المحول موجودًا في منطقة صناعية قاسية بها مستويات عالية من الملوثات وتواجه تقلبات متكررة في الأحمال، فقد يلزم تغيير الزيت في وقت مبكر يصل إلى 15 عامًا. الزيوت المعدنية حساسة للأكسدة والتلوث، وهذه العوامل يمكن أن تسرع من تدهورها.

زيت استر صناعي

تشتهر زيوت الإستر الاصطناعية بثباتها الحراري الممتاز ومقاومتها للأكسدة. ونتيجة لذلك، تتمتع عمومًا بعمر افتراضي أطول مقارنةً بالزيوت المعدنية. في ظروف التشغيل العادية، يمكن أن تدوم زيوت المحولات القائمة على الإستر الاصطناعي من 30 إلى 50 عامًا. تُستخدم هذه الزيوت غالبًا في محولات الجهد العالي في المناطق الحضرية حيث تُعدّ السلامة من الحرائق وطول العمر الافتراضي من الاعتبارات المهمة. بفضل تركيبها الكيميائي، تتميز الإسترات الاصطناعية بمقاومة أكبر لتكوين الرواسب والأحماض، وهي علامات شائعة على تدهور الزيت. ومع ذلك، حتى زيوت الإستر الاصطناعية يمكن أن تتدهور بمرور الوقت، خاصةً إذا تعرض المحول لدرجات حرارة عالية أو إجهادات كهربائية شديدة.

زيت استر طبيعي

تتميز زيوت الإستر الطبيعية، المشتقة من مصادر متجددة كالزيوت النباتية، بعمر افتراضي مميز. في ظل ظروف التشغيل العادية، يمكن أن تدوم ما بين 20 و40 عامًا. تتميز الإسترات الطبيعية بالقدرة على التحلل الحيوي، وتتمتع بخصائص عزل كهربائي جيدة. ولكن، كما هو الحال مع الزيوت الأخرى، قد يتأثر أداؤها ببيئة التشغيل. ففي البيئات الرطبة، قد تمتص زيوت الإستر الطبيعية المزيد من الرطوبة، مما يُسرّع من تحللها، ويُقلل من الوقت الفاصل بين تغيير الزيت.

ظروف التشغيل

درجة حرارة

يمكن لدرجات حرارة التشغيل العالية أن تُقلل بشكل كبير من عمر زيت المحولات. فكل زيادة بمقدار 6-8 درجات مئوية في متوسط ​​درجة حرارة التشغيل فوق المستوى الموصى به، يتضاعف معدل تدهور الزيت. إذا كان المحول يعمل باستمرار بالقرب من درجة حرارته المُقننة أو أعلى منها بسبب التحميل الزائد أو سوء التبريد، فسيتدهور الزيت بشكل أسرع بكثير. في مثل هذه الحالات، قد يلزم تقليل فترة تغيير الزيت عن العمر الافتراضي. على سبيل المثال، إذا كانت فترة تغيير زيت المحول الاعتيادية 20 عامًا، ولكنه يعمل بدرجة حرارة مرتفعة لفترة طويلة، فقد تُقلل الفترة إلى 10-15 عامًا.

الرطوبة والتلوث

دخول الرطوبة إلى زيت المحولات ضارٌ للغاية. يمكن للماء أن يُقلل من قوة عزل الزيت، مما يزيد من خطر الأعطال الكهربائية. إذا تجاوز محتوى الرطوبة في الزيت المعدني 30-50 جزءًا في المليون، فقد يبدأ بالتسبب في مشاكل. كما يمكن للملوثات، مثل الغبار والأوساخ والجسيمات المعدنية، أن تُسرّع من تدهور الزيت. في المناطق الصناعية المُغبرة، قد يكون المحول أكثر عرضة للتلوث، وقد يحتاج الزيت إلى تغييره بشكل متكرر. يمكن أن يُساعد الفحص الدوري لمحتوى الرطوبة في الزيت ومستوى التلوث في تحديد ما إذا كان تغيير الزيت مُبكرًا ضروريًا.

شروط التحميل

دورة التحميل المتكررة

المحولات التي تتعرض لدورات حمل متكررة، حيث يتغير الحمل على المحول بسرعة، قد تُسبب ضغطًا إضافيًا على الزيت. دورات التسخين والتبريد المتكررة المرتبطة بدورات الحمل قد تُسرّع أكسدة الزيت وتحلله. في مثل هذه الحالات، قد يلزم تعديل فترة تغيير الزيت. على سبيل المثال، قد يحتاج محول في مصنع ذي متطلبات إنتاج متفاوتة، وبالتالي يتعرض لدورات حمل متكررة، إلى تغيير الزيت كل 10-20 عامًا، حسب شدة الدورة، مقارنةً بمحول ذي حمل أكثر استقرارًا، والذي قد يستغرق تغييره من 20 إلى 30 عامًا.

الحمولة الزائدة

يُعد التحميل الزائد المستمر للمحول عاملاً آخر يُقلل من عمر الزيت. فعندما يُحمّل المحول فوق طاقته، يُولّد حرارةً أكبر، مما يُسرّع، كما ذُكر سابقًا، من تدهور الزيت. في حال تعرض المحول لتحميل زائد باستمرار، فقد يحتاج الزيت إلى تغييره في وقت أبكر بكثير من ظروف الحمل العادية. إن مراقبة الحمل على المحول والتأكد من عمله ضمن طاقته المُصنّفة يُمكن أن يُساعد في الحفاظ على جودة الزيت وإطالة عمره.

المراقبة والاختبار

يُعدّ فحص زيت المحولات ومراقبته بانتظام أمرًا أساسيًا لتحديد الفترة الزمنية المثلى لتغييره. تُوفّر اختبارات مثل جهد انهيار العازل، ومستوى الحموضة، وتحليل الغازات المذابة، وقياس نسبة الرطوبة معلومات قيّمة عن حالة الزيت. إذا أشارت نتائج الاختبار إلى تدهور ملحوظ، مثل انخفاض حاد في قوة العزل أو ارتفاع في نسبة الحموضة، فقد يكون الوقت مناسبًا لتغيير الزيت، بغض النظر عن العمر الافتراضي المتوقع بناءً على العوامل المذكورة أعلاه.

في الختام، يعتمد تكرار تغيير زيت المحولات على نوع الزيت، وظروف التشغيل، وظروف الأحمال، ونتائج الاختبارات الدورية. بمراعاة هذه العوامل بعناية وإجراء فحوصات دورية، يمكن لمشغلي أنظمة الطاقة ضمان تشغيل المحولات بكفاءة وموثوقية من خلال الحفاظ على جودة زيت المحولات.