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DQZHAN技術訊：把菜籽油用在了非晶變壓器上 將節能進行到底

植物菜籽油高過載非晶合金變壓器在結構上與傳統變壓器差異較大。由于非晶合金鐵心受外加應力后,損耗會增加60%左右。噪聲也隨之增大，嚴重影響其性能。因此，非晶合金鐵心結構設計不同于傳統變壓器的鐵心主支撐結構，為避免非晶合金鐵心受力。植物菜籽油高過載非晶合金變壓器的鐵心懸掛在繞組上，油浸式高壓繞組采用纏繞玻璃絲粘帶加熱固化剛體結構，其軸向的機械強度很高，足以“托起”非晶合金鐵心。

為什么要想到菜籽油

礦物變壓器絕緣油以其優良的電氣、熱工性能應用于油浸變壓器已有近百年的歷史，因其產量大、品質好及技術經濟指標優越而經久不衰。但礦物絕緣油本身有缺點，如****，不能生物降解，發生泄漏時易對環境造成污染，閃點低及防火阻燃性差等。同時，礦物變壓器油產自石油，目前，世界石油資源緊缺，尋求替代礦物變壓器油的產品已成為當前的主要課題。

說說植物絕緣油

植物絕緣油是由天然的油料作物經壓榨（下文以菜籽油為例），精煉和改性工藝制備而成，其分子是甘油三酯、甘油三酸酯和三個長鏈脂肪酸依附在一個甘油**組成，能快速完全生物降解，在口服和水生物測試顯示無毒性，比礦物油有更好的環境和健康特性，具有良好的電氣性能、燃點高、原料來源廣闊，具有可再生和生物降解等優勢。目前，美國、歐盟和日本已著手用植物絕緣油取代礦物變壓器油的工作。

**關鍵點有哪些

**結構設計。植物菜籽油高過載非晶合金變壓器在結構上與傳統變壓器差異較大。由于非晶合金鐵心受外加應力后,損耗會增加60%左右。噪聲也隨之增大，嚴重影響其性能。因此，非晶合金鐵心結構設計不同于傳統變壓器的鐵心主支撐結構，為避免非晶合金鐵心受力。植物菜籽油高過載非晶合金變壓器的鐵心懸掛在繞組上，油浸式高壓繞組采用纏繞玻璃絲粘帶加熱固化剛體結構，其軸向的機械強度很高，足以“托起”非晶合金鐵心。繞組通過墊塊承重于下夾件上。此外，由于非晶合金鐵心采用三相五柱式結構，決定了變壓器的長度較大。考慮到吊板的跨度過大使起吊時吊繩的橫向拉力很大引起吊板變形，因此，起吊設計是通過吊拉上夾件,側夾件連接上下夾件。所以，上、下夾件的承受強度是結構設計的關鍵。植物菜籽油高過載非晶合金變壓器采用框架式結構。框架有整體框架和連接框架兩種型式。采用連接框架，這樣有利于控制裝配誤差。夾件設計成外翻形結構。

優化線圈工藝。產品線圈低壓采用雙層同心矩形，外包無緯玻璃粘帶；高壓采用多層同心矩形結構線圈，高低壓線圈一起繞制采用張力裝置，改進整形與壓裝等工藝，油浸式外包采用玻璃絲粘帶高溫固化，有效降低了局放，增加了機械強度和抗短路沖擊的能力。

抗短路能力增強。植物絕緣油高過載非晶合金變壓器繞組是矩形結構，受力不及圓形繞組均勻，承受短路電動力時容易變形,而且植物絕緣油高過載非晶合金變壓器采用的是繞組軸向承重結構。這樣，矩形繞組的軸向和徑向所承受短路電動力的考驗要比圓形繞組嚴酷。該產品通過墊塊將繞組軸向壓緊在上下夾件中，高壓繞組為環氧玻璃粘帶包封固化的剛體結構，足以承受鐵心質量和短路時產生的軸向電動力。低壓繞組為銅箔繞制,烘爐固化，機械強度高。應用Ansys結構分析軟件對矩形繞組進行分析,得出矩形繞組在承受短路電動力時,長軸方向的徑向變形*為嚴重,因此,設計時應避免低壓矩形繞組長軸與短軸差別過大。在裝配過程中,在長軸與短軸方向加墊支撐墊塊,以增加其強度。

另外，采用不銹鋼折彎成“”型油道，增強植物油的流動性。

遲滯噪音明顯。采用植物絕緣油代替傳統礦物油，植物油粘度大、流動性相對較差，在一定程度上可以降低聲波傳播速度和頻率，達到遲滯噪音的效果。

主要技術經濟指標：

①產品的空載損耗比11型產品降低80%以上，負載損耗比11型產品降低15%以上。

②2倍額定負荷持續運行時間6小時，1.5倍額定負荷可長時間持續運行，能夠有效解決變壓器長時間過負荷運行問題，避免因短時間高過載引起變壓器燒毀現象。

③噪音水平國內**，低于國標8分貝以上。

普通非晶合金變壓器與植物油高過載非晶合金變壓器數據對比：

主要滿足以下要求：

GB1094.1—2013電力變壓器第1部分：總則

GB1094.2—2013電力變壓器第2部分：溫升

GB1094.3—2003電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙

GB/T1094.4—2005電力變壓器第4部分：電力變壓器和電抗器的雷電沖擊和操作沖擊試驗導則

GB1094.5—2008電力變壓器第5部分：承受短路的能力

GB/T1094.10—2003電力變壓器第10部分：聲級測定

GB/T25446—2010油浸式非晶合金鐵心配電變壓器技術參數和要求

GB20052-2013三相配電變壓器能效限定值及能效等級

Q/GDW11190-2014農網高過載能力配電變壓器技術導則

DL/T1360-2014大豆植物油變壓器質量標準

菜籽油非晶變更有希望

菜籽油生物降解率高，對環境沒有危害，符合新型環保要求；植物菜籽油變壓器阻燃性好，適用防火要求高的地區；植物菜籽油紙配合更優，電場分布更均勻；植物菜籽油能吸收老化絕緣紙中含有的濕氣，在接觸熱量時，能防止長纖維分子分裂，這些特性能增加過負載能力并延長變壓器絕緣壽命，降低壽命周期成本；植物菜籽油來源廣泛，可大規模種植，提高產量，降低變壓器的生產成本。隨著植物菜籽油技術的進一步發展、標準制定的統一、產量的提升、成本的降低，這種符合環保要求、**可靠、利用可再生資源的植物絕緣油變壓器必將有一個廣闊的發展空間。