صيانة زيت المحوّلات: المفتاح لإطالة عمر المعدّات الكهربائية وضمان موثوقيّة الشبكة
يشكّل زيت المحوّلات عنصرًا رئيسًا في عمل المحوّل الكهربائي، حيث يقوم بوظيفتين أساسيتين: توفير العزل الكهربائي بين اللفات والمكوّنات الداخلية، وتبريد الملفّات بواسطة نقل الحرارة إلى خارج المحوّل. ومع تزايد الطلب على الكهرباء وتنوّع التطبيقات الصناعية والخدمية، تكتسب صيانة زيت المحوّلات أهمية استراتيجية للحفاظ على استقرار الشبكة الكهربائيّة وتقليل الأعطال التي قد تسبّب توقّفات كبيرة وتكاليف باهظة. يقدّم هذا المقال نظرة شاملة حول مفهوم صيانة زيت المحوّلات، وخطواتها الرئيسة، وأهميّتها في تطويل عمر المرافق الكهربائية.
أسباب تدهور زيت المحوّلات
1. الحرارة المرتفعة
يتعرّض الزيت لدرجات حرارة عالية أثناء التشغيل، ما يسرّع من عمليات الأكسدة وتكوين الرواسب والأحماض. يؤدي ذلك إلى تغيّر في خواصّه العازلة واللزوجة، فيصبح أقل قدرةً على منع التفريغات الكهربائيّة.
2. الرطوبة
يُضعِف وجود الماء في الزيت قدرته العازلة بشكلٍ كبير، لأنّ الماء يُعدّ ناقلًا طبيعيًّا للتيّار عند ارتفاع نسبته. وتكفي كميّات ضئيلة من الرطوبة لإحداث تغيّر في معايير العزل الحرجة.
3. الملوّثات الصلبة
تنتج عن التآكل الداخلي لأجزاء المحوّل أو نتيجة دخول الغبار والأتربة من البيئة المحيطة. تُسرّع هذه الملوثات عملية تفريغ الزيت كهربائيًّا وتعرّض الملفّات للخطر.
4. الغازات الذائبة
تنتج بفعل التفاعلات الحرارية والكهربائية في المحوّل، وقد تشمل الهيدروجين والميثان والإيثيلين والأسيتيلين. تشكّل هذه الغازات مؤشرًا مهمًّا على وجود أعطال داخليّة، وقد تؤدّي إلى انخفاض الجهد الانهياري للزيت.
2. أهمية صيانة زيت المحوّلات
1. الحفاظ على العزل الكهربائي
كلما كان الزيت نقيًّا وعالي الجودة، زادت قدرته على منع حدوث التفريغات وتجنّب قصر الدوائر (Short Circuits) داخل المحوّل.
2. إطالة عمر المحوّل
إنّ إجراء الصيانة الدورية يقي من تراكم الأحماض والغازات والماء، ما يخفّف من تدهور العوازل الورقية والمعدنيّة ويُطيل عمر المحوّل.
3. خفض تكاليف التشغيل والإصلاح
تُسهم الصيانة الوقائيّة في الكشف المبكّر عن الأعطال قبل تفاقمها، ما يجنّب المنشأة الأعطال الجسيمة أو الحاجة إلى استبدال محوّل كلّيًّا.
4. ضمان موثوقيّة التغذية الكهربائيّة
تراجع جودة الزيت يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي وزيادة احتماليّة حدوث انهيارات في الشبكة. أمّا الصيانة الدورية فتضمن استمراريّة التشغيل ورفع موثوقيّة الشبكة.
3. خطوات رئيسة في صيانة زيت المحوّلات
1. الاختبارات الدوريّة
• اختبار الجهد الانهياري (BDV): يحدّد القدرة العازلة للزيت؛ فكلّما كانت النتائج مرتفعة، دلّ ذلك على نقاء الزيت وقوّته العازلة.
• تحليل الغازات الذائبة (DGA): يكشف عن وجود أعطال داخليّة بفعل ارتفاع تركيز غازات محدّدة، مثل الأسيتيلين والإيثيلين، التي تشير إلى احتراق أو شرارات قويّة.
• قياس المحتوى المائي: يساعد في معرفة نسبة الماء (ppm)؛ فإذا تخطّت الحدّ المسموح، تحتاج المنشأة إلى إجراءات تجفيف للزيت.
• الرقم الحمضي (Acid Number): يشير إلى نسبة المواد الحمضيّة نتيجة الأكسدة؛ ارتفاع هذه القيمة يُنذر بتدهور الزيت وضرورة معالجته.
2. تنقية الزيت ومعالجته
• الترشيح الميكانيكي: يزيل الجسيمات الصلبة والشوائب، سواءً كانت ناتجة عن التآكل أو الأتربة الخارجيّة.
• التجفيف بالفراغ (Vacuum Dehydration): تُوضَع عيّنة الزيت في بيئة منخفضة الضغط لسحب الماء والغازات الذائبة، ما يرفع الجهد الانهياري ويعزّز الخواص العازلة.
• المعالجة بالامتزاز (Adsorption): تُستخدَم مواد مثل الطين المنشّط أو السليكا جيل لامتصاص الأحماض والمركّبات الضارّة الناتجة عن أكسدة الزيت.
3. استعادة خواص الزيت (Regeneration)
في حال ارتفاع نسبة الشوائب والأحماض إلى مستويات متقدّمة، يُصبح تجديد الزيت (Regeneration) ضروريًّا. تتضمّن هذه العملية خطوات معالجة كيميائيّة متقدّمة لإعادة خصائص الزيت إلى حدود شبه جديدة.
4. مراقبة درجة الحرارة وتبريد المحوّل
يُنصَح بفحص أنظمة التبريد والتأكّد من عدم تراكم الرواسب في المشعّات (Radiators). الحفاظ على تبريد فعّال يقلّل من معدّل أكسدة الزيت ويحافظ على جودته فترةً أطول.
5. الفحص البصري للعوازل الداخليّة
إذا أثبتت اختبارات الزيت وجود مشكلات متقدّمة (أو ارتفاع نسبة CO وCO₂)، فيجب التحقّق من سلامة العوازل الورقيّة والملفّات لتأكيد عدم تضرّرها بفعل الأحماض أو الحرارة.
4. أفضل الممارسات للحفاظ على جودة الزيت
1. الاختبارات الدوريّة وفق جدول زمني
يستند الجدول إلى الأحمال الكهربائيّة وطبيعة بيئة التشغيل. يُنصَح عمومًا بإجراء تحليل الغازات الذائبة واختبار الجهد الانهياري مرّة إلى مرّتين سنويًّا.
2. التعامل الصحيح مع الزيت المخزّن
• تخزين البراميل أو الحاويات في أماكن جافّة ومحميّة من أشعّة الشمس.
• إغلاق العبوات بإحكام لمنع تسرّب الرطوبة أو دخول الملوّثات.
3. منع تلوّث الزيت أثناء المناولة
استخدام معدّات محكمة الإغلاق وأنابيب نظيفة لنقل الزيت، لتجنّب خلط أنواع زيوت مختلفة أو دخول أي ملوّثات صلبة أو رطوبة.
4. الحفاظ على نظام التهوية مناسب للمحوّل
أي خلل في أختام المحوّل أو مناطق التوصيل قد يسمح بتسرّب الهواء المشبّع بالرطوبة إلى الداخل، ما يرفع احتماليّة تدهور الزيت سريعًا.
5. توحيد إجراءات الصيانة (Standard Procedures)
وضع معايير داخليّة تضمن ثبات جودة الزيت، وتحديد خطوات التعامل مع أي خلل قبل تحوّله إلى مشكلة أكبر.
5. الأثر الاقتصادي والبيئي لصيانة الزيت
1. تقليل التكلفة التشغيليّة
إنّ أي تدهور في خواص الزيت يرفع فاتورة الصيانة الاضطراريّة، وقد يتطلّب وقف الإنتاج أو التعويض عن الأعطال. في المقابل، تضمن الصيانة المستمرّة جدوى ماليّة طويلة الأمد.
2. تخفيف إنتاج النفايات النفطيّة
بإعادة استخدام الزيت المعالَج عدّة مرّات، تنخفض كميّات الزيت المستهلك. يسهم ذلك في تقليل الأثر البيئي المرتبط بتخلّص الشركات من النفايات النفطية.
3. الحفاظ على استقرار الشبكة
يتسبّب تلف الزيت في مخاطر انهيار المحوّلات وتعطّل خطوط التوزيع، ما ينعكس على قطاعات حيويّة عدّة كالمرافق العامة والمستشفيات والمصانع. لذا، تُحافظ الصيانة على استمراريّة الخدمة الكهربائيّة ويقلّل من خسائر الانقطاع.
الخلاصة
تُعَدّ صيانة زيت المحوّلات خط الدفاع الأوّل في حماية المحوّلات الكهربائيّة، وضمان أدائها العالي، وإطالة عمرها التشغيلي. فمن خلال إجراء الاختبارات الدوريّة، وتنفيذ عمليات الترشيح والتجفيف ومعالجة الزيت، يمكن التحكّم في معدّلات الرطوبة والملوّثات والأحماض والغازات الذائبة. كما تُسهم تلك الخطوات في الحفاظ على مستويات عالية من العزل والتبريد، ما يضمن استقرارًا أفضل للشبكة الكهربائيّة ويدرأ النفقات الطائلة الناجمة عن الأعطال والإصلاحات الطارئة. وفي وقت يشهد فيه العالم نموًّا متسارعًا في الطلب على الطاقة الكهربائيّة، تبدو الصيانة الدورية والتحديث المستمرّ لإجراءات إدارة الزيت الاستثمار الأذكى والأكثر فعاليّة في تحقيق الاعتماديّة والسلامة المطلوبة.