植物绝缘油在电力变压器中的应用论文_罗翔宇1,陆燕华2 张辰3

植物绝缘油在电力变压器中的应用论文_罗翔宇1,陆燕华2 张辰3

1、2国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 宁夏银川 750002;3国网宁夏电力有限公司经济技术研究院 宁夏银川 750002

摘要:电力变压器作为电能供应中重要的组成设备,其在实际运行中为确保设备应用的安全性,应用植物绝缘油则较为常见。植物绝缘油相较于矿物质绝缘油,其造价成本及维护成本较低,且绝缘性能良好,因此在实际应用中也获得了广泛的认可。文章针对当前植物绝缘油在电力变压器中的应用,进行简要的分析研究。

关键词:植物绝缘油;电力变压器;环保性

分析电力变压器在运行的过程中,其绝缘性能为衡量设备运行安全性的主要因素。因此在电力变压器的运行中,针对电力变压器进行绝缘操作也为其核心作业内容。同时随着电力变压器等级和容量的升高,操作应用中对于其绝缘性的要求也逐渐提升,因此如何采用更为科学合理的绝缘介质,对于电力变压器的稳定运行,以及供电安全的保障影响重大。

1 植物绝缘油在电力变压器中应用的背景分析

现代社会经济在发展中离不开电能的支持,电能的应用对于人们的日常生产生活质量保障,以及社会秩序的安全稳定发展影响意义重大。在此过程中作为电能供应中的核心设备电力变压器,关于其设备运行中的绝缘性则引起了广泛的关注。笔者针对当前植物绝缘油在电力变压器中应用的背景,进行简要的分析。

1.1矿物绝缘油储量原因

传统电力技术在发展中电力变压器中绝缘油的应用,主要为矿物绝缘油。矿物绝缘油的生产原料为环烷基原油,环烷基原油目前在世界范围已探明的石油储量中,仅有2.2%的储量。因此由于生产原料的稀缺,研究植物绝缘油代替矿物绝缘油,则存在一定的紧迫性。同时分析,也为当前电力变压器中应用植物绝缘油的主要背景之一。

1.2国外技术封锁原因

我国现代科技的发展起步较晚,其中如电力科技的研究方面,较之西方国家还有着较大的差距。后期随着我国国民经济的快速发展,我国科技,经济方面的快速提升,使得欧美国家对我国进行了长期的技术封锁。因此为确保后期技术应用的国产化,并且保障我国电力设施的安全稳定运行,我国进行了植物绝缘油在电力变压器设备中的应用研究。

2 我国植物绝缘油在电力变压器中的应用发展现状

受能源限制以及国外技术封锁,我国当前关于植物绝缘油电力变压器的研究发展,整体的发展现状较为良好。以时间进程介绍据国家电网资料显示,我国已于2010年由重庆大学,成功研发出具备自主知识产权的山茶籽绝缘油变压器,后续在2017年11月获悉我国南方电网广州供电区,牵头研发的110kV植物绝缘油电力变压器研制成功。高等级植物绝缘油电力变压器的研制成功,对于我国电力科技的快速发展,以及相关设备应用的国产化奠定了良好的基础。

3 植物绝缘油在电力变压器中的应用特点分析

植物绝缘油在电力变压器中的应用,从其实际的应用效果,以及应用成本,应用稳定性方面分析,都具备较高的应用价值。因此在实际发展中也获得了广泛的认可,笔者从当前植物绝缘油在电力变压器中应用的电气性能、生物降解性能、节能减排性能,进行简要的分析研究。

3.1电气性能

电气性能为测试绝缘油在电力变压器中应用效果的主要参数,植物绝缘油主要成分为:混脂肪酸甘油三酯混合物。其分子结构方面呈现为不对称结构,相较于矿物绝缘油由环烷烃组成的相对对称的分子结构,植物绝缘油的分子极性较高。电气测试中具备较大的介电常数,并且与绝缘纸板的介电常数接近。因此在实际应用中电气性能较高,结合绝缘纸板进行应用,能够有效的优化油纸绝缘中的电场分布,提升油纸绝缘的电老化寿命,减少电力设备的维频率,提升设备的应用稳定性。

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3.2生物降解

矿物绝缘油在电力变压器中的应用,其生物降解率一般为30%左右,实际应用中对于局部环境造成了一定的污染现象。植物绝缘油由于其构成成分的差异性,当前在电力变压器的应用中,其在微生物及酶催化的作用下生成二氧化碳和水,降解率方面可达到97%左右。高生物降解率下有效的降低了其对环境气候的危害,并且从实际性能方面分析,具备一定的绿色环保性,对于区域环境气候的良性发展,以及绝缘油应用的可持续发展发挥了积极的作用。

3.3节能减排

传统电力变压器在运行中其绝缘油为矿物绝缘油,矿物绝缘油在生产中产生了大量的二氧化碳物质,对于环境气候造成了严重的危害。另外其在生产中以10kV电力变压器为例,其在运行中应用的矿物绝缘油,需要通过提炼0.3吨石油原料进行提炼,同时产生了约0.9吨的二氧化碳。因此从综合成本方面考虑以及环境保护方面考虑,植物绝缘油则具备较高的应用价值。以此类推如矿物绝缘油变压器越多,则其产生的二氧化碳排放量也随之提高,另外其所需求的石油原料也随之增加。最终造成了产品的造价成本较高,且在实际生产应用中,整体的环境危害性也较高。而植物绝缘油在提炼中则无污染物的排放,实际分析有效的降低了生产中的资源需求及消耗,并且发挥了较大的节能减排性能。

4 植物绝缘油在电力变压器应用中的注意事项及趋势分析

从当前电力企业的发展趋势方面,以及矿物能源的采掘需求现状方面分析,未来电力企业在建设电力机构时,电力变压器应用植物绝缘油也为一类发展趋势。具体分析当前在实际发展中,关于植物绝缘油在电力变压器应用中的主要注意事项和发展趋势为:安全性,抗氧化性和抗凝性、高等级植物绝缘油电力变压器的研发。

4.1安全性

电力工程在运行中由于电能的特殊性,其在应用运行中存在一定的安全隐患,其中分析植物绝缘油在应用中的安全性落实,对于电力变压器应用的安全性保障,奠定了良好的基础。分析具体在应用的过程中关于植物绝缘油在电力变压器中的应用中,安全性的落实主要通过落实前期植物绝缘油的电气性能测试,杂质过滤,提纯方面进行落实。以此保障后期电力变压器在运行中的绝缘合格性,并且提升设备应用中的安全性和可靠性。

4.2抗氧化性和抗凝性

植物绝缘油在电力变压器中的应用,随着应用时间的增加因微生物,氧化原因,产生的物质老化,电气性能下降现象也较为多见。实际作业中为合理有效的提升植物绝缘油的应用质量,在绝缘油的制作生产中施加抗氧化剂和抗凝剂,则为主要的改善措施。通过施加两类物质,延缓植物绝缘油的老化周期,并且提升植物绝缘油的应用效果,确保电力变压器在运行中的安全稳定性。

4.3高等级植物绝缘油电力变压器的研发

据国家电网数据显示当前我国关于植物绝缘油电力变压器的研制,最高等级的研制设备为110kV,缺失更高一级电力变压器设备的植物绝缘油应用技术。从目前电网架构的实际应用现状分析,继续研制更高级别的植物绝缘油电力变压器应用,也为未来电力技术发展中的主要趋势。

结束语:

分析当前我国植物绝缘油在电力变压器中的应用,从理论研究及实践研究方面分析,整体的发展现状较为良好,为电力企业的稳定发展以及用电户的稳定用电,奠定了良好的基础。另外从应用成本及应用安全性方面分析,后期在实际发展中为切实有效的提升植物绝缘油在电力变压器中的应用效果,电力企业在实际发展中还应从落实技术应用的安全性,抗氧化性和抗凝性,以及更高一级技术研究的方向进行发展。

参考文献::

[1]李剑,姚舒瀚,杜斌,等.植物绝缘油及其应用研究关键问题分析与展望[J].高电压技术,2015,(2):353-363.

[2]杨涛,寇晓适,王吉,等.电力变压器用植物绝缘油微水特性[J].变压器,2016,(11):38-40.

[3]蔡胜伟,陈江波,周翠娟,等.植物绝缘油-纸复合绝缘热老化特性研究[J].绝缘材料,2015,(2):56-60.

论文作者:罗翔宇1,陆燕华2 张辰3

论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期

论文发表时间:2018/9/17

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