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菜籽油非晶变压器究竟香在哪里
发布时间:2016-11-16

为什么要想到菜籽油

    矿物变压器绝缘油以其优良的电气、热工性能应用于油浸变压器已有近百年的历史,因其产量大、品质好及技术经济指标优越而经久不衰。但矿物绝缘油本身有缺点,如不可再生,不能生物降解,发生泄漏时易对环境造成污染,闪点低及防火阻燃性差等。同时,矿物变压器油产自石油,目前,世界石油资源紧缺,寻求替代矿物变压器油的产品已成为当前的主要课题。


说说植物绝缘油
    植物绝缘油是由天然的油料作物经压榨(下文以菜籽油为例),精炼和改性工艺制备而成,其分子是甘油三酯、甘油三酸酯和三个长链脂肪酸依附在一个甘油中枢组成,能快速完全生物降解,在口服和水生物测试显示无毒性,比矿物油有更好的环境和健康特性,具有良好的电气性能、燃点高、原料来源广阔,具有可再生和生物降解等优势。目前,美国、欧盟和日本已着手用植物绝缘油取代矿物变压器油的工作。

创新关键点有哪些   
    创新结构设计。
植物菜籽油高过载非晶合金变压器在结构上与传统变压器差异较大。由于非晶合金铁心受外加应力后,损耗会增加60%左右。噪声也随之增大,严重影响其性能。因此,非晶合金铁心结构设计不同于传统变压器的铁心主支撑结构,为避免非晶合金铁心受力。植物菜籽油高过载非晶合金变压器的铁心悬挂在绕组上,油浸式高压绕组采用缠绕玻璃丝粘带加热固化刚体结构,其轴向的机械强度很高,足以“托起”非晶合金铁心。 绕组通过垫块承重于下夹件上。此外,由于非晶合金铁心采用三相五柱式结构,决定了变压器的长度较大。考虑到吊板的跨度过大使起吊时吊绳的横向拉力很大引起吊板变形,因此,起吊设计是通过吊拉上夹件,侧夹件连接上下夹件。所以, 上、下夹件的承受强度是结构设计的关键。植物菜籽油高过载非晶合金变压器采用框架式结构。框架有整体框架和连接框架两种型式。采用连接框架,这样有利于控制装配误差。夹件设计成外翻形结构。

     优化线圈工艺。产品线圈低压采用双层同心矩形,外包无纬玻璃粘带;高压采用多层同心矩形结构线圈,高低压线圈一起绕制采用张力装置,改进整形与压装等工艺,油浸式外包采用玻璃丝粘带高温固化,有效降低了局放,增加了机械强度和抗短路冲击的能力。

     抗短路能力增强。植物绝缘油高过载非晶合金变压器绕组是矩形结构,受力不及圆形绕组均匀,承受短路电动力时容易变形,而且植物绝缘油高过载非晶合金变压器采用的是绕组轴向承重结构。这样,矩形绕组的轴向和径向所承受短路电动力的考验要比圆形绕组严酷。该产品通过垫块将绕组轴向压紧在上下夹件中,高压绕组为环氧玻璃粘带包封固化的刚体结构,足以承受铁心质量和短路时产生的轴向电动力。低压绕组为铜箔绕制,烘炉固化,机械强度高。应用Ansys结构分析软件对矩形绕组进行分析, 得出矩形绕组在承受短路电动力时, 长轴方向的径向变形最为严重, 因此, 设计时应避免低压矩形绕组长轴与短轴差别过大。在装配过程中, 在长轴与短轴方向加垫支撑垫块,以增加其强度。

 另外,采用不锈钢折弯成“ ”型油道,增强植物油的流动性。
   迟滞噪音明显。
采用植物绝缘油代替传统矿物油,植物油粘度大、流动性相对较差,在一定程度上可以降低声波传播速度和频率,达到迟滞噪音的效果。
主要技术经济指标:
①产品的空载损耗比11型产品降低80%以上,负载损耗比11型产品降低15%以上。
②2倍额定负荷持续运行时间6小时,1.5倍额定负荷可长时间持续运行,能够有效解决变压器长时间过负荷运行问题,避免因短时间高过载引起变压器烧毁现象。
③噪音水平低于国标8分贝以上。

普通非晶合金变压器与植物油高过载非晶合金变压器数据对比:

主要满足以下要求:
GB 1094.1—2013   电力变压器 第1部分:总则
GB 1094.2—2013   电力变压器 第2部分:温升
GB 1094.3—2003   电力变压器 第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气 间隙
GB/T 1094.4—2005 电力变压器 第4部分:电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则
GB 1094.5—2008    电力变压器 第5部分:承受短路的能力
GB/T 1094.10—2003  电力变压器 第10部分:声级测定
GB/T 25446—2010  油浸式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求
GB 20052-2013          三相配电变压器能效限定值及能效等级
Q/GDW 11190-2014   农网高过载能力配电变压器技术导则
DL/T 1360-2014        大豆植物油变压器质量标准
菜籽油非晶变更有希望
    菜籽油生物降解率高,对环境没有危害,符合新型环保要求;植物菜籽油变压器阻燃性好,适用防火要求高的地区;植物菜籽油纸配合更优,电场分布更均匀;植物菜籽油能吸收老化绝缘纸中含有的湿气,在接触热量时,能防止长纤维分子分裂,这些特性能增加过负载能力并延长变压器绝缘寿命,降低寿命周期成本;植物菜籽油来源广泛,可大规模种植,提高产量,降低变压器的生产成本。随着植物菜籽油技术的进一步发展、标准制定的统一、产量的提升、成本的降低,这种符合环保要求、安全可靠、利用可再生资源的植物绝缘油变压器必将有一个广阔的发展空间。(文章转自非晶中国)