植物絕緣油是由天然的油料作物經(jīng)壓榨（下文以菜籽油為例），精煉和改性工藝制備而成，在口服和水生物測(cè)試顯示無(wú)毒性，比礦物油有更好的環(huán)境和健康特性，具有良好的電氣性能、燃點(diǎn)高、原料來(lái)源廣闊，具有可再生和生物降解等優(yōu)勢(shì)。目前，美國(guó)、歐盟和日本已著手用植物絕緣油取代礦物變壓器油的工作。
   為什么要想到菜籽油
   礦物變壓器絕緣油以其優(yōu)良的電氣、熱工性能應(yīng)用于油浸變壓器已有近百年的歷史，因其產(chǎn)量大、品質(zhì)好及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越而經(jīng)久不衰。但礦物絕緣油本身有缺點(diǎn)，如不可再生，不能生物降解，發(fā)生泄漏時(shí)易對(duì)環(huán)境造成污染，閃點(diǎn)低及防火阻燃性差等。同時(shí)，礦物變壓器油產(chǎn)自石油，目前，世界石油資源緊缺，尋求替代礦物變壓器油的產(chǎn)品已成為當(dāng)前的主要課題。
   說(shuō)說(shuō)植物絕緣油
   植物絕緣油是由天然的油料作物經(jīng)壓榨（下文以菜籽油為例），精煉和改性工藝制備而成，其分子是甘油三酯、甘油三酸酯和三個(gè)長(zhǎng)鏈脂肪酸依附在一個(gè)甘油中樞組成，能快速完全生物降解，在口服和水生物測(cè)試顯示無(wú)毒性，比礦物油有更好的環(huán)境和健康特性，具有良好的電氣性能、燃點(diǎn)高、原料來(lái)源廣闊，具有可再生和生物降解等優(yōu)勢(shì)。目前，美國(guó)、歐盟和日本已著手用植物絕緣油取代礦物變壓器油的工作。
   創(chuàng)新關(guān)鍵點(diǎn)有哪些
   創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。植物菜籽油高過(guò)載非晶合金變壓器在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)變壓器差異較大。由于非晶合金鐵心受外加應(yīng)力后,損耗會(huì)增加60%左右。噪聲也隨之增大，嚴(yán)重影響其性能。因此，非晶合金鐵心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)變壓器的鐵心主支撐結(jié)構(gòu)，為避免非晶合金鐵心受力。植物菜籽油高過(guò)載非晶合金變壓器的鐵心懸掛在繞組上，油浸式高壓繞組采用纏繞玻璃絲粘帶加熱固化剛體結(jié)構(gòu)，其軸向的機(jī)械強(qiáng)度很高，足以“托起”非晶合金鐵心。 繞組通過(guò)墊塊承重于下夾件上。此外，由于非晶合金鐵心采用三相五柱式結(jié)構(gòu)，決定了變壓器的長(zhǎng)度較大?？紤]到吊板的跨度過(guò)大使起吊時(shí)吊繩的橫向拉力很大引起吊板變形，因此，起吊設(shè)計(jì)是通過(guò)吊拉上夾件,側(cè)夾件連接上下夾件。所以， 上、下夾件的承受強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。植物菜籽油高過(guò)載非晶合金變壓器采用框架式結(jié)構(gòu)?？蚣苡姓w框架和連接框架兩種型式。采用連接框架，這樣有利于控制裝配誤差。夾件設(shè)計(jì)成外翻形結(jié)構(gòu)。
   優(yōu)化線圈工藝。產(chǎn)品線圈低壓采用雙層同心矩形，外包無(wú)緯玻璃粘帶；高壓采用多層同心矩形結(jié)構(gòu)線圈，高低壓線圈一起繞制采用張力裝置，改進(jìn)整形與壓裝等工藝，油浸式外包采用玻璃絲粘帶高溫固化，有效降低了局放，增加了機(jī)械強(qiáng)度和抗短路沖擊的能力。
抗短路能力增強(qiáng)。植物絕緣油高過(guò)載非晶合金變壓器繞組是矩形結(jié)構(gòu)，受力不及圓形繞組均勻，承受短路電動(dòng)力時(shí)容易變形,而且植物絕緣油高過(guò)載非晶合金變壓器采用的是繞組軸向承重結(jié)構(gòu)。這樣，矩形繞組的軸向和徑向所承受短路電動(dòng)力的考驗(yàn)要比圓形繞組嚴(yán)酷。該產(chǎn)品通過(guò)墊塊將繞組軸向壓緊在上下夾件中，高壓繞組為環(huán)氧玻璃粘帶包封固化的剛體結(jié)構(gòu)，足以承受鐵心質(zhì)量和短路時(shí)產(chǎn)生的軸向電動(dòng)力。低壓繞組為銅箔繞制,烘爐固化，機(jī)械強(qiáng)度高。應(yīng)用Ansys結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)矩形繞組進(jìn)行分析, 得出矩形繞組在承受短路電動(dòng)力時(shí), 長(zhǎng)軸方向的徑向變形最為嚴(yán)重, 因此, 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免低壓矩形繞組長(zhǎng)軸與短軸差別過(guò)大。在裝配過(guò)程中, 在長(zhǎng)軸與短軸方向加墊支撐墊塊,以增加其強(qiáng)度。
   另外，采用不銹鋼折彎成“ ”型油道，增強(qiáng)植物油的流動(dòng)性。
   遲滯噪音明顯。采用植物絕緣油代替?zhèn)鹘y(tǒng)礦物油，植物油粘度大、流動(dòng)性相對(duì)較差，在一定程度上可以降低聲波傳播速度和頻率，達(dá)到遲滯噪音的效果。
   菜籽油非晶變更有希望
   菜籽油生物降解率高，對(duì)環(huán)境沒(méi)有危害，符合新型環(huán)保要求；植物菜籽油變壓器阻燃性好，適用防火要求高的地區(qū)；植物菜籽油紙配合更優(yōu)，電場(chǎng)分布更均勻；植物菜籽油能吸收老化絕緣紙中含有的濕氣，在接觸熱量時(shí)，能防止長(zhǎng)纖維分子分裂，這些特性能增加過(guò)負(fù)載能力并延長(zhǎng)變壓器絕緣壽命，降低壽命周期成本；植物菜籽油來(lái)源廣泛，可大規(guī)模種植，提高產(chǎn)量，降低變壓器的生產(chǎn)成本。隨著植物菜籽油技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)制定的統(tǒng)一、產(chǎn)量的提升、成本的降低，這種符合環(huán)保要求、安全可靠、利用可再生資源的植物絕緣油變壓器必將有一個(gè)廣闊的發(fā)展空間。