عدد اسیدی روغن ترانسفورماتور (Acid Number / Neutralization Number)
عدد اسیدی (AN) شاخصی است برای اندازهگیری مقدار مواد اسیدی موجود در روغن ترانسفورماتور که معمولاً در اثر اکسیداسیون و پیری روغن ایجاد میشوند.
تعریف فنی
عدد اسیدی مقدار میلیگرم هیدروکسید پتاسیم (KOH) لازم برای خنثیکردن اسیدهای موجود در یک گرم روغن است:
AN
=
mg KOH مصرفی
g روغن
AN=
g روغن
mg KOH مصرفی
واحد گزارشدهی:
mg KOH/g
mg KOH/g
چرا عدد اسیدی مهم است؟
با گذشت زمان و تحت تأثیر:
حرارت
اکسیژن
رطوبت
تنش الکتریکی
روغن اکسید شده و ترکیبات اسیدی تولید میکند. افزایش عدد اسیدی میتواند منجر به:
خوردگی فلزات داخلی ترانس
تخریب کاغذ عایقی
تشکیل لجن (Sludge)
کاهش قابلیت خنککاری
کاهش استحکام عایقی
شود.
مقادیر معمول عدد اسیدی
وضعیت روغن عدد اسیدی (mg KOH/g)
روغن نو کمتر از 0.03
خوب در سرویس کمتر از 0.10
قابل قبول 0.10 تا 0.15
هشدار 0.15 تا 0.25
نامطلوب بالاتر از 0.25
بحرانی بالاتر از 0.40
بسیاری از شرکتهای برق مقدار 0.20 یا 0.25 را بهعنوان حد اقدام اصلاحی در نظر میگیرند.
ارتباط عدد اسیدی با پیری روغن
به طور کلی:
Aging
↑
⇒
Acidity
↑
Aging↑⇒Acidity↑
همچنین معمولاً:
Acidity
↑
⇒
IFT
↓
Acidity↑⇒IFT↓
بنابراین افزایش عدد اسیدی معمولاً همراه با کاهش کشش بینسطحی (IFT) است.
روش انجام آزمایش
استانداردهای رایج:
ASTM D974 (روش رنگسنجی)
ASTM D664 (روش تیتراسیون پتانسیومتری)
IEC 62021
روش کلی:
نمونه روغن در حلال مناسب حل میشود.
با محلول KOH تیتر میشود.
مقدار KOH مصرفی ثبت میشود.
عدد اسیدی محاسبه میشود.
روش D664 دقیقتر و رایجتر در آزمایشگاههای حرفهای است.
عدد اسیدی بالا چه نشانهای دارد؟
اگر عدد اسیدی افزایش یافته باشد، ممکن است:
روغن در حال اکسید شدن باشد.
سیستم تنفسی ترانس مشکل داشته باشد.
رطوبت وارد مخزن شده باشد.
دمای کارکرد بالا بوده باشد.
آلودگی خارجی وارد روغن شده باشد.
اقدام اصلاحی در صورت افزایش عدد اسیدی
اگر مقدار کمی افزایش یافته باشد:
پایش دورهای
بررسی IFT
بررسی رطوبت
بررسی DGA
اگر مقدار بالا باشد:
تصفیه و احیای روغن با خاک رنگبر (Fuller’s Earth)
حذف ترکیبات قطبی
بررسی وجود لجن
در موارد شدید، تعویض روغن
تفاوت عدد اسیدی با ولتاژ شکست
عدد اسیدی نشاندهنده میزان اکسیداسیون و ترکیبات شیمیایی تخریبشده است.
BDV نشاندهنده قدرت عایقی روغن است.
ممکن است روغن عدد اسیدی بالا داشته باشد ولی هنوز BDV قابل قبول باشد (و برعکس).
بنابراین باید چند پارامتر همزمان بررسی شوند.
جمعبندی
عدد اسیدی یکی از مهمترین شاخصهای ارزیابی پیری و اکسیداسیون روغن ترانسفورماتور است. افزایش آن نشانه تخریب شیمیایی روغن بوده و در صورت کنترلنشدن میتواند باعث تشکیل لجن، خوردگی و کاهش عمر عایق شود.