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，如不可再生，不能生物降解，發(fā)生泄漏時易對環(huán)境造成污染，閃點低及防火阻燃性差等。同時，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。
變壓器
說說植物絕緣油
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、甘油三酸酯和三個長鏈脂肪酸依附在一個甘油中樞組成，能快速完全生物降解，在口服和水生物測試顯示無毒性，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、燃點高、原料來源廣闊，具有可再生和生物降解等優(yōu)勢。目前，美國、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)鍵點有哪些
創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計。植物菜籽油高過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)，決定了變壓器的長度較大。考慮到吊板的跨度過大使起吊時吊繩的橫向拉力很大引起吊板變形，因此，起吊設(shè)計是通過吊拉上夾件,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)計的關(guān)鍵。植物菜籽油高過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，承受短路電動力時容易變形,而且植物絕緣油高過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力的考驗要比圓形繞組嚴(yán)酷。該產(chǎn)品通過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)量和短路時產(chǎn)生的軸向電動力。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)分析軟件對矩形繞組進(jìn)行分析,得出矩形繞組在承受短路電動力時,長軸方向的徑向變形最為嚴(yán)重,因此,設(shè)計時應(yīng)避免低壓矩形繞組長軸與短軸差別過大。在裝配過程中,在長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、流動性相對較差，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。
主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：
①產(chǎn)品的空載損耗比11型產(chǎn)品降低80%以上，負(fù)載損耗比11型產(chǎn)品降低15%以上。
②2倍額定負(fù)荷持續(xù)運行時間6小時，1.5倍額定負(fù)荷可長時間持續(xù)運行，能夠有效解決變壓器長時間過負(fù)荷運行問題，避免因短時間高過載引起變壓器燒毀現(xiàn)象。
③噪音水平國內(nèi)領(lǐng)先，低于國標(biāo)8分貝以上。
普通非晶合金變壓器與植物油高過載非晶合金變壓器數(shù)據(jù)對比：
主要滿足以下要求：
GB1094.1—2013電力變壓器第1部分：總則
GB1094.2—2013電力變壓器第2部分：溫升
GB1094.3—2003電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙
GB/T1094.4—2005電力變壓器第4部分：電力變壓器和電抗器的雷電沖擊和操作沖擊試驗導(dǎo)則
GB1094.5—2008電力變壓器第5部分：承受短路的能力
GB/T1094.10—2003電力變壓器第10部分：聲級測定
GB/T25446—2010油浸式非晶合金鐵心配電變壓器技術(shù)參數(shù)和要求
GB20052-2013三相配電變壓器能效限定值及能效等級
Q/GDW11190-2014農(nóng)網(wǎng)高過載能力配電變壓器技術(shù)導(dǎo)則
DL/T1360-2014大豆植物油變壓器質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
菜籽油非晶變更有希望
菜籽油生物降解率高，對環(huán)境沒有危害，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，能防止長纖維分子分裂，這些特性能增加過負(fù)載能力并延長變壓器絕緣壽命，降低壽命周期成本；植物菜籽油來源廣泛，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廣闊的發(fā)展空間。