Die Lebensdauer von Transformatoren mit Mineralöl liegt im Allgemeinen zwischen 20 und 30 Jahren. Nach Jahren technischer Forschung hat das China Electrical Appliance Research Institute ein alterungsbeständiges ternäres Hybrid-Isolieröl entwickelt, das die Lebensdauer von Transformatoren verlängern kann.
Das in Transformatoren verwendete alterungsbeständige ternäre Misch-Isolieröl weist Eigenschaften wie Alterungsbeständigkeit, niedrige Viskosität, geringe Dielektrizitätsverluste und Umweltfreundlichkeit auf. Seine wichtigsten Leistungsindikatoren übertreffen die ausländischer Misch-Isolierölprodukte. Dieses innovative Öl kann sowohl bei neuen als auch bei alten Transformatoren mit Mineralöl direkt angewendet werden, wodurch die Lebensdauer und die Sicherheitsleistung erhöht werden.
Daelim Transformer, ein professioneller Hersteller von Mittel- und Hochspannungstransformatoren, produziert eine Reihe von Transformatoren, darunter pad-mounted Transformatoren, kleine Umspanntransformatoren, pole-mounted Transformatoren und HV-Transformatoren, die den Standards IEEE/ANSI, CSA, DOE, AS und anderen entsprechen. Darüber hinaus stellt Daelim Transformer Leistungstransformatoren in Übereinstimmung mit internationalen Standards wie IEC, EN, GOST und ENAM her. Diese Transformatoren sind ölgetaucht, und Daelim Transformer verwendet das weltweit fortschrittlichste Isolieröl, um die Isolierleistung und die Lebensdauer der Transformatoren zu verbessern. Dieser Ansatz entspricht nicht nur den Zielen des Umweltschutzes, sondern reduziert auch die wirtschaftlichen Kosten.
Um das Problem der Alterung im ‘Öl-Papier’-Isolationssystem zu beheben, das typischerweise nach 20 bis 30 Jahren Betrieb auftritt, begann das Electrical Appliance Research Institute of China 2012 mit der Forschung an neuer Isolieröltechnologie. Diese Forschung, die durch interdisziplinäre Innovationen in den Bereichen Elektrizität, Chemie, Physik und Materialwissenschaften vorangetrieben wurde, bewertete die Vor- und Nachteile verschiedener Isolierölmaterialien, einschließlich Mineralöl, synthetischem Öl und Pflanzenöl. Infolgedessen begann das Institut mit der Entwicklung eines Hybrid-Isolieröls, das die komplementären Leistungsstärken verschiedener Isolieröle nutzt.
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Forscher verwendeten Methoden wie die Simulation mikroskopischer Molekülstrukturen und wählten unter Dutzenden von Pflanzenölen Sojaöl aus. Sie mischten Sojaöl mit Mineralöl, um ein Hybrid-Isolieröl zu schaffen, das nicht nur die Lebensdauer des Transformators verlängert, sondern auch vor Ort direkt ersetzt werden kann. Seit Mai 2014 wird dieses Misch-Isolieröl erfolgreich in 12 neuen und alten 10 kV Transformatoren der State Grid Chongqing Electric Power verwendet, die sich alle in ausgezeichnetem Betriebszustand befinden.
Um die Viskosität und den Säurewert des Misch-Isolieröls weiter zu verbessern, wurde eine eingehende Forschung zu natürlichen Estern, dem Hauptbestandteil von Pflanzenölen, durchgeführt. Forscher verwendeten molekularer Ebene Transestereaktionsreaktionen, um langkettige natürliche Ester in kurzkettige Fettsäureethylester abzubauen, was die Viskosität der natürlichen Ester verringerte. Gleichzeitig verringerte die Verwendung von absolutem Ethanol zur Extraktion natürlicher Ester den Säurewert, was letztendlich zu einer Reduktion der Viskosität um 84% und einem bemerkenswerten Rückgang des Säurewertes um 96% führte.
Im Jahr 2018 wurde die Formel für das Misch-Isolieröl aktualisiert, indem Mineralöl, Sojaöl und Palmöl kombiniert wurden, um ein alterungsbeständiges ternäres Misch-Isolieröl mit niedriger Viskosität, geringen Dielektrizitätsverlusten und robuster Oxidationsstabilität zu entwickeln. Dieses neue Misch-Isolieröl fand Anwendung sowohl in neuen als auch in alten 35 kV Transformatoren.
Experimente haben die überlegene Leistung dieser Innovation bestätigt. Bei neuen Transformatoren beträgt die Alterungsrate des Isolierpapiers im alterungsbeständigen ternären Misch-Isolieröl nur 52% im Vergleich zu Mineralöl. Bei der Nachrüstung alter Transformatoren mit alterungsbeständigem ternären Misch-Isolieröl wird die Alterungsrate des Isolierpapiers um 65% reduziert. Durch gemeinsame Analysen mit Hilfe von Röntgen-Photoelektronenspektroskopie und Infrarotspektroskopie wurde beobachtet, dass die neuen chemischen Gruppen, die durch die Mischung von Sojaöl und Palmöl entstehen, die Alterung des ‘Öl-Papier’-Isolationssystems weiter verzögern.
Die Lebensdauer von Transformatoren, die mit alterungsbeständigem ternären Hybrid-Isolieröl betrieben werden, übersteigt die von traditionellen Mineralöl-Transformatoren um mehr als das 1,5-fache, wodurch die Lebensdauer der Transformatoren erheblich verlängert wird. Darüber hinaus hat sich die biologische Abbaurate des ternären Misch-Isolieröls im Vergleich zu Mineralöl um 25% erhöht, was es zu einer umweltfreundlicheren Wahl macht. Die Technologie des alterungsbeständigen ternären Misch-Isolieröls hat internationalen Führungsstatus erreicht.
Das Upgrade und die Anwendung der Technologie des alterungsbeständigen ternären Hybrid-Isolieröls haben nicht nur den Fortschritt in der Technologie der Transformatorenkernmaterialien vorangetrieben, sondern auch die grüne Transformation der Transformatorenindustrie erleichtert.
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