Transformatör yağı, güç transformatörlerinin verimli ve güvenli çalışması için temel öneme sahiptir. Hem yalıtkan hem de soğutucu görevi gören bu yağ (genellikle transformatör yalıtım yağı olarak adlandırılır), yüksek gerilim sistemlerinde ısıyı dağıtmaya ve dielektrik dayanımı korumaya yarar. Ancak, elektriksel strese, oksijene ve yüksek sıcaklıklara maruz kalmak, zamanla yağın bozulmasına ve asidik bileşiklerin, çamurun ve nem birikiminin oluşmasına neden olur. Bu kirleticiler, yağın yalıtım ve termal özelliklerini bozarak transformatör arızası riskini artırır.

Bu riskleri azaltmak ve transformatörlerin ömrünü uzatmak için en etkili çözümlerden biri transformatör yağı geri kazanımıdır. Bu makale, transformatör yağının bozulma sürecini, kirli yağın sonuçlarını ve geri kazanımın performansı nasıl geri kazandırdığını ve yağ değişimine sürdürülebilir ve uygun maliyetli bir alternatif sunduğunu derinlemesine incelemektedir.

Trafo Yağı Bozulmasını ve Etkisini Anlamak

Transformatör yağı, zamanla çevre koşulları ve iç elektriksel gerilimlerle reaksiyona girerek doğal olarak bozulur. Bu bozulma, öncelikle oksidasyon ve termal ayrışma nedeniyle meydana gelir ve her ikisi de istenmeyen yan ürünler üretir.

Yağ eskidikçe asidik hale gelir ve tortu ve polar bileşikler oluşturur; bu da transformatörün dielektrik dayanımını ve genel güvenilirliğini tehlikeye atar. Kirleticiler ayrıca yalıtıma geçerek bozulmasını hızlandırabilir ve onarım çalışmalarını zorlaştırabilir. Bakım yapılmadığı takdirde, eski yağ bir dizi operasyonel arızaya neden olabilir:

1. Artan Dielektrik Kayıpları

Yaşlanma ve kirlenmeyle birlikte trafo yağı daha iletken hale gelir. Bu durum, dielektrik kayıplara, yani ısı şeklinde enerji kaybına yol açan kaçak akımlara neden olur. Bu verimsizlikler, daha yüksek enerji maliyetlerine ve sistem performansının düşmesine yol açar.

2. Azaltılmış Dielektrik Dayanımı

Transformatör yağının temel özelliklerinden biri, enerjili bileşenler arasında yalıtım sağlama kapasitesidir. Yağ bozuldukça, nem, asit ve diğer polar kirleticilerin varlığı nedeniyle dielektrik dayanımı azalır. Bu da elektrik deşarjı veya ark oluşumu riskini artırarak dahili bileşenlere zarar verebilir.

3. Nem Girişi ve Tutulması

Eskimiş yağ, suyu itmede daha az etkilidir ve bu da iç nem birikmesine yol açabilir. Nem, iletken görevi görerek yalıtım bütünlüğünü azaltır ve arıza olasılığını artırır. Ayrıca iç korozyonu kolaylaştırabilir ve oksidasyon etkilerini kötüleştirebilir.

4. Zayıf Isı Transferi

Yağın bozulması sırasında oluşan çamur, iç bileşenlerde birikerek ısı dağılımını engeller ve trafoların aşırı ısınmasına neden olur. Kronik aşırı ısınma, bileşenlerin düzensiz genleşmesine, yağın daha hızlı bozulmasına ve trafo kapasitesinin düşmesine yol açabilir.

Bu sorunlar genellikle birbiriyle bağlantılıdır. Örneğin, çamur kaynaklı aşırı ısınma oksidasyonu artırabilir ve bu da daha fazla asit ve nem oluşumuna yol açabilir. Bu nedenle, uzun vadeli hasarı önlemek için yağ bozulmasının erken aşamalarında ele alınması çok önemlidir.

Trafo Yağı Geri Kazanımı Nedir?

Trafo yağı geri kazanımı, kullanılmış trafo yağını nem, asit, çamur ve diğer yan ürünlerden arındırarak yenilemeyi amaçlayan bir iyileştirme işlemidir. Maliyetli ve çevreye zararlı olabilen komple yağ değişiminin aksine, geri kazanım daha sürdürülebilir ve ekonomiktir. Genellikle mobil yağ arıtma üniteleri veya kuleleri kullanılarak yerinde gerçekleştirilebilir ve çoğu durumda trafo enerjiliyken bile gerçekleştirilebilir; bu da operasyonel kesintileri en aza indirir.

Geri kazanımın temel amacı, yağın orijinal dielektrik ve termal özelliklerini geri kazandırarak, bir yalıtkan ve soğutucu olarak tekrar etkili bir şekilde işlev görmesini sağlamaktır. Yağları değiştirmek yerine geri kazanarak, kuruluşlar yalnızca çevresel ayak izlerini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda önemli altyapı maliyetleri olmadan transformatörün hizmet ömrünü de uzatırlar.

Petrol Geri Kazanım Sürecinin Temel Aşamaları

Etkili trafo yağı geri kazanımı üç ana aşamadan oluşur: yağ testi, yağ analizi ve geri kazanım sürecinin kendisi.

1. Yağ Testi

Geri kazanıma başlamadan önce, bir dizi standart testle petrolün durumunu değerlendirmek çok önemlidir. Bu değerlendirmeler, petrolün kirlilik seviyeleri hakkında fikir verir ve arıtma yaklaşımına rehberlik eder. Önerilen testler şunlardır:

· Güç faktörü: Yağdaki dielektrik kayıplarını ölçer; yüksek değerler kirlenme veya bozulmayı gösterir.

· Asit Numarası: Oksidasyon sonucu oluşan asidik bileşiklerin konsantrasyonunu gösterir.

· Arayüz Gerilimi: Düşük değerler oksidasyon ürünlerinin veya kirleticilerin varlığının arttığını gösterir.

· Dielektrik Arıza Gerilimi: Yağın elektriksel strese arızaya yol açmadan dayanma kabiliyetini değerlendirir.

· Renk Testi: Daha yüksek renk indeksi genellikle kirlenme veya eskime belirtisidir.

Bu teşhisler, operasyonel güvenliği ve verimliliği sağlamak için genellikle güç trafosu yağ test protokollerine dahil edilir.

2. Yağ Analizi

Testten sonra, yağın sağlığını doğru bir şekilde belirlemek için sonuçların toplu olarak yorumlanması gerekir. Tek başına hiçbir test tam bir tablo sunmaz; daha ziyade bütünsel bir değerlendirme esastır.

IEEE Std C57.637-2015'e göre yağlar iki gruba ayrılır:

· Grup I: Mekanik arıtmaya (rekondisyon) uygun yağlar.

· Grup II: Ekonomik etkenlere bağlı olarak tam geri kazanım veya bertaraf gerektiren kötü durumdaki yağlar.

Bu sınıflandırma bakım stratejisini bilgilendirir ve ıslahın uygulanabilir bir seçenek olup olmadığını belirlemeye yardımcı olur.

3. Geri Kazanım Süreci

Geri kazanım tercih edilen yöntem olduğunda, yağın işlevselliğini geri kazandırmak için hem mekanik hem de kimyasal işlem gerekir. IEEE C57.637-2015 Standardında belirtildiği gibi, yenileme ve geri kazanım arasındaki ayrım kritik öneme sahiptir:

· Yağ Yenileme: Çözünmüş gazların, nemin ve partikül maddelerin mekanik olarak uzaklaştırılması.

· Petrol Islahı: Asidik, polar ve çamur oluşturan maddelerin kimyasal ve adsorptif giderimi.

Tam bir geri kazanım süreci aşağıdaki bileşenleri içermelidir:

A. Isıl İşlem

Yağ, yalıtım malzemelerinden yağa nem geçişini kolaylaştırmak için ısıtılır. Ayrıca, transformatör içindeki çamurun çözülmesine yardımcı olarak, işleme sırasında çıkarılmasını kolaylaştırır. Enerjili transformatörlerde geri kazanım işlemi, mevcut yük kaynaklı ısıyı kullanarak bu sürece yardımcı olur.

b. Vakumla Gazdan Arındırma ve Dehidrasyon

Isıtılmış yağ, çözünmüş gazları, nemi ve uçucu asitleri uzaklaştırmak için bir vakum kolonundan geçirilir. Bu adımda yüzey alanının maksimuma çıkarılması verimliliği artırır. Sürekli vakum çalışması, kağıt yalıtımından uzaklaştırılan nemin transformatöre tekrar girmemesini sağlar.

c. Fuller'ın Toprak İşlemi

Yağ daha sonra, yüksek adsorpsiyon kapasitesiyle bilinen doğal bir kil olan Fuller Toprağı yatağından geçirilir. Bu kil, asitleri, çamuru, alkolleri ve karbon parçacıklarını etkili bir şekilde giderir. Bu adım, asit içeriğini azaltırken arayüz gerilimini ve güç faktörünü artırır.

d. İnhibitör Yeniden Enjeksiyonu

Birçok transformatör oksidasyon inhibitörleri ile çalışır. Geri kazanım sırasında bu inhibitörler yağdan arındırılır. Bu nedenle, geri kazanılan yağın transformatöre son dönüşü sırasında içine uygun bir antioksidan katkı maddesinin taze bir dozu enjekte edilerek gelecekteki bozulmanın yavaşlatılmasına yardımcı olunur.

e. Filtrasyon Aşamaları

Trafoya metalik veya yabancı partiküllerin geri dönmemesini sağlamak için yağ bir dizi filtreden geçirilir. Son aşamada genellikle kalan partikülleri gidermek için 0,5 mikronluk bir filtre bulunur. Bu, yalıtım performansını etkileyebilecek veya mekanik aşınmaya neden olabilecek kirleticilerin içeri girmesini önlemek için çok önemlidir.

Özellikle trafo yağı geri kazanımı, elektrik motoru revizyonu gibi daha geniş elektrikli ekipman servis programlarını tamamlayabilen ve tüm güç dağıtım sisteminin ömrünü garantileyen çeşitli önleyici bakım stratejilerinden biridir.

Çözüm

Yüksek kaliteli trafo yağının bakımı, yalnızca yağın kendisini korumakla ilgili değildir; tüm trafo sistemini korumak için de önemlidir. Kirleticiler biriktikçe, ekipmanın güvenilirliğini, verimliliğini ve uzun ömürlülüğünü tehlikeye atarlar. Trafo yağı geri kazanımı, bu zorluklara kapsamlı, uygun maliyetli ve çevre dostu bir çözüm sunarak tesis yöneticilerinin maliyetli kesintileri önlemesine, varlık ömrünü uzatmasına ve kesintisiz güç iletimini sürdürmesine olanak tanır.