基于天然酯油的环保型变压器

叶文郁 陈玉峰 王善龙

摘 要：自变压器产生以来，核心问题始终围绕在变压器升压与降压的设计，变压器所造成的环境影响很少被提及。基于天然酯油的环保型变压器的产生，在环境与健康保护方面具有非凡的意义。天然酯油代替了传统矿物油，使人类与自然可以和谐相处并有序的发展。

关键词：变压器；天然酯油；环保

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.158

0 引言

可持续、可再生能源成为当今全球能源部门的主题。环保型电气设备正在进行大量的投资和广泛的研究。这项研究和开发为整个电网系统和能源供应系统带来了新的市场和挑战。

配电变压器一般分为油浸式变压器和干式变压器。国内国外广泛的采用油浸式变压器用于电网领域及工业领域，油浸式变压器通常采用矿物油作为原料。世界上首台基于天然酯绝缘油420kv电力变压器的产生，迈出了天然酯油替代矿物油的重大一步。时代是不断发展进步的，在反复对天然酯油变压器进行测试与运用后，基于天然酯油的环保型变压器优点更为显著，很好的适用于35kv以下的电力系统。天然酯与矿物油相比，在可持续性和环境方面有很大的优势，然而，在变压器的设计中，特别是在大型电力变压器的设计中，仍然面临许多挑战。

1 油浸式变压器概述

变压器的用途是多方面的，广泛存在于我们的生活之中。变压器是一种静止的电器，由同在一个铁芯上的绕组通过交变磁场而相互作用，用于转变电压与电流的等级。

变压器的分类多种多样，油浸式变压器在电力系统十分常见。油浸式变压器主要由铁芯、绕组、绝缘套管和油箱等部分组成。磁路是由铁芯构成，铁芯外面套有线圈，导线烧制成为线圈，与负载或者电源直接接触的一个线圈或几个线圈的结合称为绕组。变压器整体的器身放在油箱里面，正是油箱的存在，使整个变压器得到了整体的支撑并且有着良好的冷却散热能力。油箱中充满的变压器油是不可或缺的，具有冷却和绝缘的作用。变压器运行中会产生很多热量，为了保证变压器的散热能力，在变压器的油箱上通常装有大量的油管，增大了油箱壁的散热面积。变压器产生的热量通过变压器油及油箱壁就向外排出了。

2 矿物油的缺点

如前文所述，国内国外的油浸式变压器主要采用矿物油作为绝缘油，虽然矿物油价格低廉，推广度很高，但是在使用过程中发现了很多亟待解决的问题。

矿物油的燃点很低，在使用过程中容易发生失火现象。每年变压器都会发生失火故障，不但会损坏相邻的电气设备，还会对人身安全造成很大的影响。相对频繁的失火故障导致在变压器中还要加上相应的灭火装置，提高了电气设备的成本。

变压器漏油是常见的故障之一，矿物油从变压器流出，会对人的身体健康造成极大影响。同时矿物油污染环境严重，每一吨矿物油能使一百吨饮用水受到污染。如果矿物油误流入土地中，可造成土壤中的微生物全部死亡。此外，对于废弃矿物油的处理也十分的繁琐，要经历蒸馏、压滤、冷却、过滤等过程。

随着时代的发展，矿物油作为绝缘油用于变压器中对人与自然造成的危害远远大于矿物油带来的益处，国内外逐步把眼光放在绿色环保型变压器的设计上。

3 天然酯油

3.1 天然酯油简述

酯类绝缘油的出现源自于二十世纪，酯类是一种有机母体通过农产品提取或化学方法合成的有机化合物，分为天然酯和合成酯。如今天然酯的运用已经十分广泛与成熟，非常适合作为绝缘材料使用。目前市场运用比较广泛的绝缘油有阻燃性天然酯绝缘冷却液、高油酸植物绝缘油等。阻燃性天然酯绝缘冷却液的成分主要是由大豆提炼，高油酸植物绝缘油主要是由葵花籽提炼。天然酯油如今很好的占据了电力领域的市场，其优点下文将详细叙述。

3.2 天然酯油的优点

天然酯油作为一种可再生能源，其中成分绝大部分为植物油，约占98%。天然酯油被称为环境友好油，可以完全的进行生物降解，渗透速度很慢，不含有害成分，对土壤与水资源毫无污染。

天然酯油的燃点达到360℃，其可燃性极小，为高燃点的绝缘油。因此基于天然酯油的变压器也有了很高的防火等级，将其用于消防设备中，消防设备得到了优化，可以很好的在人口稠密地区进行推广。同时，将天然酯油运用于变压器中，可以提升整体电气设备的寿命。

随着时代的发展，变压器在我们生活中占得比重越来越重，变压器从生产到运用的成本也随之增加，曾经风靡的干式变压器也因为经济性差渐渐的被油浸式变压器所取代，淡出了人们的视野。天然酯油因其防火性、抗潮性整体性价比高，很好的经济性被大家所接受。

正是因为这些优点，天然酯油仅仅用了很短的时间得到了各国权威部门的认可，并朝着更好、更有利的方向发展。

4 结语

每个成功的背后都有精彩的故事，从第一台天然酯变压器的诞生到现在已经有超过一百万台天然酯变压器在全世界运行。随着国家对于环境的要求越来越高，基于天然酯油的环保型变压器以其强有力的优势得到了逐步的推广。天然酯油变压器的运用确立了国内外电气领域建设绿色时代的发展方向，未来环保型电气设备将逐步取代传统的电气设备，电气领域将迎来绿色的新时代。

参考文献：

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