يُعَدّ ترشيح زيت المحوّلات إحدى أهمّ عمليات الصيانة الوقائية في قطاع الطاقة، إذ يُمثِّل هذا الزيت عنصرًا أساسيًّا في الحفاظ على موثوقية المحوّل وكفاءة أدائه على المدى الطويل. يعود ذلك إلى الدور المحوري الذي يلعبه الزيت كوسيط عازل ومبرِّد للملفّات الموصلة للتيار داخل المحوّل. فبفضل خصائصه العازلة، يحدّ من ظاهرة التفريغ الكهربائي المدمِّر، ويساعد في نقل الحرارة الناتجة عن تشغيل المحوّل نحو الأجزاء الخارجية، مما يضمن تبريدًا فعّالًا. إلا أنّ تراكم الشوائب الصلبة والغازات الذائبة والرطوبة في الزيت على مرّ الزمن، يُضعف هذه الوظائف الحيوية. ومن هنا تنبع أهميّة ترشيح زيت المحوّلات كخطوة ضرورية تهدف إلى حماية البنية التحتية الكهربائية وإطالة عمرها الافتراضي.
عندما يتعرّض زيت المحوّل للحرارة العالية والجهود الكهربائية المتواصلة، تبدأ بعض التفاعلات الكيميائية بالحدوث، والتي قد تُنتِج شوائب دقيقة مثل الأكسدة والمواد القطرانية. إضافةً إلى ذلك، قد يخترق الماء النظام على هيئة رطوبة، ما ينعكس سلبيًّا على خصائص العزل ويزيد خطر حدوث قصر داخلي (Short Circuit) بين اللفات. ولأنّ هذه الشوائب تتراكم تدريجيًّا، قد لا تكون علامات التدهور ظاهرة للعيان حتى لحظة وقوع خلل كبير. يأتي دور ترشيح زيت المحوّلات في هذه المرحلة، لإزالة الملوّثات غير المرغوب فيها واستعادة خواص الزيت الرئيسة، بما يتيح للمحوّل الاستمرار في أداء وظيفته بكفاءة.
ترشيح زيت المحولات
يقوم مبدأ ترشيح زيت المحوّلات على تمرير الزيت عبر وسط ترشيح (Filter Media) متخصِّص، قادر على حجز الجسيمات الصلبة بمختلف أحجامها. في الغالب، يكون وسط الترشيح مصنوعًا من مواد كالسيلولوز أو الألياف الزجاجية التي تتمتّع بخاصيّة احتجاز الملوّثات الدقيقة. وإذا كانت نسبة التلوّث مرتفعة للغاية، تُستخدم منظومات ترشيح متعدد المراحل؛ تمرّ خلالها عملية الترشيح على مرحلتين أو أكثر، بحيث تقوم كل مرحلة بالتخلّص من حجم معيّن من الجسيمات، حتى الوصول إلى مستوى دقيق من التنقية. وقد طُوّرت في السنوات الأخيرة تقنيات أكثر تطوّرًا، تدمج بين الترشيح والامتزاز، ما يسمح بامتصاص الأحماض والمركّبات الكيميائية الضارّة قبل أن تعود إلى دورة التشغيل داخل المحوّل.
يُنفَّذ ترشيح زيت المحوّلات عادةً عبر وحدات تحريك الزيت المستمرّ، بحيث يُسحَب الزيت من خزان المحوّل أو من حوضه الرئيس، ثم يُدفع عبر سلسلة من المرشِّحات. وبفضل مضخّة مزوّدة في الوحدة، يندفع الزيت إلى وسائط الترشيح تحت ضغط محسوب، يضمن أقصى استفادة من المساحة السطحية للمرشّح. بعد ذلك، يُعاد الزيت إلى الخزان بنفس الدرجة أو بمستويات حرارة مناسبة، ما يمنح العملية طابعًا مغلقًا (Closed Loop) يحدّ من تعرّض الزيت لعوامل خارجية قد تسبّب تلوّثًا إضافيًا. في بعض الحالات، يُرفق بوحدة الترشيح جهاز تسخين معتدل، يرفع حرارة الزيت قليلًا لتحسين سيولته، وبالتالي تعزيز فعالية امتصاص الشوائب في وسط الترشيح.
إلى جانب إزالة الملوّثات الصلبة، يمكن توسيع عملية الترشيح لتشمل سحب الرطوبة والغازات الذائبة من الزيت. وتستعين هذه العملية بتقنيات التفريغ (Vacuum Dehydration)، حيث يوضع الزيت في حيز ذي ضغط منخفض للغاية. عندها تتبخّر جزيئات الماء والغازات بسرعة تحت درجات حرارة أقل من تلك المطلوبة في الظروف الطبيعية، ما يتيح تنقية أعمق لخصائص الزيت. وهذه المرحلة بالغة الأهميّة، لأنّ وجود الماء والهواء المذاب يسرّع من معدّل الأكسدة والتلف في الزيت، بالإضافة إلى خفض الجهد الكهربائي اللازم لحدوث شرارة داخل المحوّل. وعندما ينخفض محتوى الماء إلى مستويات آمنة، تتعزّز سلامة التشغيل، ويطول عمر المعدات.
من أبرز الشركات التي تميّزت في مجال ترشيح زيت المحوّلات وتطوير معدّاته المتخصّصة شركة GlobeCore، إذ تقدّم حلولًا تشمل خطوط ترشيح متنقّلة ووحدات معالجة تدمج بين الترشيح والامتزاز والتجفيف بالفراغ. هذا التناغم التكنولوجي يوفّر بدائل مرنة للمؤسّسات العاملة في مجال الطاقة، ما يتيح لها إجراء عمليات الصيانة في الموقع (On-site) دون الحاجة إلى نقل الزيت إلى ورش خارجية. علاوةً على ذلك، تُصمَّم وحدات GlobeCore بنظام تحكّم يسهّل ضبط المعلمات التشغيلية، كدرجة الحرارة ومعدّل التدفق ومستوى التفريغ، ما يسمح بالتأقلم مع حالات التلوّث المختلفة وتفادي التغييرات المفاجئة في جودة الزيت أثناء العمل.
الفوائد الاقتصاديّة لترشيح زيت المحوّلات لا تقلّ أهميّة عن الجوانب الفنيّة. فمن جهة، يساهم الحفاظ على جودة الزيت في تقليل معدل استهلاك الطاقة، لأنّ الزيت النظيف يسهّل نقل الحرارة ويحافظ على أداء عالٍ للعزل الكهربائي. ومن جهة أخرى، فإنّ التخلّص من عادة تغيير الزيت بشكل متكرّر يخفض النفقات التي تُنفق سنويًا على شراء كميات جديدة، ويُقلّل كذلك من الأعباء المرتبطة بالتخلّص من الزيت القديم. والجدير بالذكر أنّ إدارة الزيوت المستعملة تتطلّب التزامًا بمعايير بيئية صارمة، ما قد يحمّل الشركات تكاليف إضافية وأحيانًا التزامات قانونية معقّدة. لذلك، تكتسب فكرة ترشيح الزيت منافع بيئية واضحة، إذ تسهم في تقليل كميّة الزيوت التالفة التي تصل إلى المطارح أو يُعاد تدويرها بطرق غير آمنة.
من ناحية السلامة والتشغيل، يتقلّص احتمال حدوث انهيارات كهربائية داخل المحوّل متى كانت اللزوجة والقيمة الحمضية ونسبة الماء في الزيت ضمن المستويات المسموح بها. وهذا يعني أنّ المحطة أو المنشأة الصناعية تتفادى التوقّفات الطارئة التي قد تخلّف خسائر كبيرة في الإنتاج أو تسبب أضرارًا للمعدّات الأخرى المتصلة بالشبكة الكهربائية. أضف إلى ذلك، أنّ ترشيح الزيت المستمرّ يساعد المهندسين والفنيّين على رصد أي تغيّرات غير طبيعية في الخصائص الأساسية، حيث تُؤخَذ عيّنات دورية للتحليل المخبري، سواء في مراحل ما قبل الترشيح أو بعده. وإذا لاحظت إدارة الصيانة ارتفاعًا غير متوقّع في نسبة الأحماض أو الماء، أمكن التدخّل الفوري قبل تفاقم الوضع.
ولتحقيق أقصى استفادة من عمليات الترشيح، ينبغي اتّباع جدول صيانة دوري ومراقبة دقيقة لجميع المؤشرات الكيميائية والفيزيائية الخاصة بالزيت. فعلى سبيل المثال، قد يتطلب المحوّل ذي الأحمال المرتفعة أو الذي يعمل في بيئة عالية الرطوبة عمليات ترشيح أكثر تكرارًا مقارنةً بمحوّل كهربائي آخر يعمل في ظروف عادية. وفي حين يختار البعض إجراء ترشيح بسيط مرّة في السنة، يعتمد آخرون على نظام ترشيح شبه مستمرّ للتأكّد من بقاء الزيت في درجة نقاء قريبة من مواصفات الزيت الجديد.
ختامًا، يمكن القول إنّ ترشيح زيت المحوّلات عملية جوهرية لا غنى عنها في سياق صيانة الشبكة الكهربائية وضمان موثوقيّتها. فهي تجمع بين البُعد الفني، المُتمثّل في استعادة الخصائص العازلة والحرارية للزيت، والبعد الاقتصادي الذي يرتبط بتقليل نفقات الشراء والصيانة والحدّ من مخاطر الأعطال الق costly. كما توفّر بُعدًا بيئيًّا مهمًّا، حيث يُعاد استخدام الزيت بدلًا من التخلص منه بطرق قد تشكّل عبئًا بيئيًا. ومع تطوّر تقنيات الترشيح والامتزاز والتجفيف بالفراغ، صار بالإمكان تحقيق تنقية شبه كاملة للزيت، ما يقرّب خصائصه الفيزيائية والكيميائية من تلك الخاصة بالزيت الجديد. وبفضل ما تقدّمه شركات رائدة مثل GlobeCore من أنظمة محمولة ومتطوّرة، باتت عملية الترشيح أكثر مرونة وسهولة، ما يمنح المؤسّسات الطاقة اللازمة لتطوير بنيتها التحتية واستيعاب الطلب المتزايد على كهرباء آمنة وموثوقة.