《天然脂类油提高油浸式变压器的设计优点》.doc

天然酯绝缘油提高了油浸式变压器的设计优点 [提供环保和安全优势] 作者：胡锦丽　文章来源：库柏电气（上海）有限公司　点击数：390　发布时间：2011-09-15 新浪微博QQ空间人人网开心网更多 天然酯绝缘油很好地确立了防火安全性和环保兼容性,而且比起传统绝缘油,延长了变压器的寿命. 天然酯绝缘油很好地确立了防火安全性和环保兼容性，而且比起传统绝缘油，延长了变压器的寿命。油浸式变压器具有很多优于VPI干式和环氧浇注变压器的优势。现在，考虑到经济、安全和环保，VPI干式和环氧浇注变压器不再是安装在敏感区域的明确选择。新绝缘油绝缘技术保持并提高了油浸式变压器的设计优点，同时提供了出色的环保和安全优势。 面对无环境污染和安全性高的变压器及电抗器的需求不断增加，AREVA输配电已经将植物油应用从配变拓展到高压变压器和电抗器。2007年，英国人口稠密区和巴西敏感区所实施的项目中，运用了库柏电力系统生产的Envirotemp FR3植物绝缘油，该油被分别注入到132kV 90MVA的变压器和242kV的并联电抗器中。这种植物绝缘油来源于大豆，自1998年使用至今，主要用来注入配电变压器，可生物降解，能够增加防火安全性及绝缘寿命，同时植物油也可来自于可再生资源。这些项目的实施，除了可获得良好的环境收益，而且为用户创造了一个可持续发展的未来。 变压器的历史 虽然19世纪末第一台变压器是敞开式结构的干式变压器，但是同一时期开发的矿物油变压器由于其具有更高的效率，更好的热介损，较高的抗污性、负载能力，更小的尺寸以及更长的寿命，在此后的百余年中，成为电力局和变压器用户广泛选择的产品。对矿物油的运输，污染物，外溢报告，补救措施不仅需要特殊处理，还需全面考虑其对环境的影响和防火安全性，因此常常用真空压力进气（VPI）干式变压器和树脂浇注变压器来替换矿物油绝缘变压器，并安装在建筑物内或建筑物附近。在工业应用领域，有关哪种类型的变压器应用情况最好的争论随着技术、环保、经济环境的变化而变动。 图1 密封测试系统中的器材 矿物油变压器因具有可接受燃点特性，以及长达30多年的使用寿命，仍然是传统户外的应用选择，但是矿物油相对低的燃点存在火灾隐患，或者已经引起变压器火灾，因此，油浸式变压器安全规范已包含灭火系统的特殊层、长间隔距离、防火屏障、或者用其他遏制装置防止油变发生火灾。而实际上，干式变压器也会发生火灾，但由于错误的安全感，预制式的干式或树脂浇注防火性规范允许将这些变压器安装在一些敏感的区域。 开发阻燃型变压器油 20世纪70年代中期，很多变压器介电油生产商开发了阻燃型高分子油和硅油。规范要求这个等级油的燃点要高于300（572F）。在30多年的使用过程中，阻燃型高分子油变压器从未引起大楼或者油池火灾。这完全超过了VPI干式、树脂浇注和硅油变压器的安全记录。 基于大约几十年的运行经验，美国国家电气规范，第三方实验室和保险公司开始逐渐认可阻燃型介电油的安全记录。他们现在提供特殊类别分类，认定使用此油的变压器可安装在建筑物内或附近。因为不再需要考虑它们的热排放率，以及不再需要灭火系统和户外变压器的防火屏障，甚至户内应用也无需要求喷水装置，间隔距离和保险金明显下降，防火安全认证现在也认可充有上万加仑油的大型电力变压器。虽然高分子油和硅油提高了变压器的防火安全，并维持了正常变压器的预期寿命，但却降低了环境兼容性。 开发环保变压器油 20世纪90年代，一家知名的绝缘油生产商开发了阻燃型天然酯绝缘冷却油。这些油来源于植物，有超过300的闪点和燃点，明显高于同类碳氢油和硅油以及其他类似产品。同样，它们具有相同的防火安全记录，并成为一种更新的应用于建筑物内或附近区域的科技。除了优越的防火安全特点，新的酯绝缘油因其“优异的降解特性”符合美国环保署标准，而且拥有更低的美国运输部外溢报告。已经测明，不止一种天然酯绝缘油不含严重的水生毒性（根据经济合作与开发委员会GL 203），而且不会在水上留下彩虹色油光。测试显示，天然酯绝缘油在21天内可降解超过97%。根据同样的测试方法，碳氢油降解低于30%。 图2 相关加速老化研究-密封测试管-MIL 152 -2000 防火天然酯油克服了油浸式变压器的两个最大的弱点，但是这些绝缘油是否可维持变压器的长寿命，需要进行更多的研究。 变压器绝缘纸的老化 变压器绝缘故障是干式和油浸式变压器的首要故障因素。考虑到老旧变压器的数量，保险公司预计，未来10年，变压器故障会增加300%。因此实验采用了重要的工业原料，用绝缘纸老化来测试和监测重大事故之前油变的固体绝缘现象。实验室研究也可用来测定何种环境影响了绝缘纸老化。为了预测运行期间的老化率，ANSI/IEEE C57.100已经定义了配电变压器的加速老化。采用提高温度的方法将测试时间压缩到连续的