对车感兴趣的小伙伴一定知道从去年开始的混合动力的风潮,三电技术的发展让插电式混动的新能源车能够取长补短,像燃油车型一样补能方便又有电车行驶的平顺与动力,有充电条件的车主更能享受到电车的低出行成本……
那么绝缘液是否也能够像汽车一样,混用矿物油和天然酯,取长补短,拉低天然酯绝缘液的成本,同时又提高矿物油的燃点呢?
实际上早在2009年国内就已有相关研究,如廖瑞金[1]等以1:9、2:8、4:6的比例混合橄榄油和矿物油制成混合油,经过筛选选择2:8的比例进行进一步研究,他们发现两者能够均匀混合,且能够满足国标GB/T2536-1990的要求,其中击穿电压高于现行变压器油,并且满足美国标准ASTM D3487。同时由于加入了复配的抗氧剂,抗氧化性(氧化安定性)也强于传统矿物油,燃点也有一定提升,但较为有限。
确实有一定可行性,但显然和小编的想法还是有一定差距,只能说小编想的果然还是太美了。
那么混油相关的研究是否对目前的现实意义不大呢?也不是。
目前,我国的配电变压器绝大多数仍为传统矿物油变压器,其中,不少变压器仍处于使用寿命的前中期。如果出于对防火以及保护环境的考虑,将整个变压器替换为天然酯变压器,由于换下的矿物油变压器本身还有较长的使用寿命,提前报废并不经济。
小编的想法想必很多读者朋友早就想到了,只换油就好了嘛,而且变压器本身维保时就有“换油”的操作,只是通常而言,换油前后油的种类并不会发生变化。
这种情况下,‘换油’后的变压器内显然并不是纯天然酯,会不可避免地混入先前已经老化后的矿物油,并且随着时间的推移,变压器内部原先被矿物油浸透的固体绝缘中的矿物油也不可避免地会溶解至天然酯中。
虽然可以在换油的时候考虑到老化油的存在,尽可能地冲洗以及循环尽可能地将老化油除净,但显然,反复循环以完全除去老化矿物油同样是一种浪费时间与资源的做法。
缝隙以及固体绝缘中浸透的矿物油并不多,在‘换油’时,稍作冲洗与循环将易除的老化矿物油除去即可。实际上,变压器内部的绝缘性能并不由绝缘油决定,而是油-纸绝缘系统,少量的老化矿物油对天然酯-纸绝缘的影响并不大。
换油后,由于老化矿物油缓慢从缝隙与绝缘纸中释放到天然酯中溶解,天然酯的各项指标可能出现一定降低,但随着老化矿物油的完全释放,天然酯的酸值、介损等指数又会趋于稳定。
空口无凭,小编这里的数据也未必读者朋友也未必相信。
事实上已有不少类似案例,也有相应的经验被写成论文发表,如Wang Yuan[2]等就使用了天然酯对矿物油变压器进行了类似的改造,他们共对两台10kV的变压器进行了相应的改造,一台为退役的S11-M-315/10(10 kV 315kVA)和一台较新的S13-M-400/10(10kV 400kVA),改造后,他们的测试表明,这两台变压器达到1.5倍的额定负载极限的时间相比于原来增长了30%。且自改造后,这两台变压器都一直处于平稳运行的状态。
泽电自身同样也有实例,2021年6月5日,广西兴安的源江风电场中的S12机组箱变便通过换油,将25#矿物绝缘油更换为了泽电VS100天然酯,截至目前仍运行良好。
就理论上而言,绝大多数的矿物油配电变压器是能够通过换油的操作直接将矿物油更换为天然酯的,并且更换天然酯后矿物油的配电变压器的额定负载应该会更高,且使用寿命也将会有一定的延长。但实际情况永远是复杂的,无疑在经过试验性质的实践后,这样的结论也才更加严谨。
不论理论上如何,实践才能出真知,我们欢迎有疑虑的读者朋友与我们联系,共同合作进行测试以及实验,我们已有相关的试验数据,可供读者朋友参考。
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