[發明專利]一種環保納米導熱變壓器油及其制備方法

在審

• 申請號: 201410579237.X
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN105623784A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 孫世五;王云濤;宋二文;周東;賈書艷
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網河南省電力公司焦作供電公司
• 主分類號: C10M161/00
• 分類號: C10M161/00;C10M177/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及變壓器生產技術領域，特別是一種環保納米導熱變壓器油及其制備方法。

背景技術

變壓器油在變壓器中的作用主要是絕緣和散熱。礦物基變壓器油是一個很復雜的含有各種碳氫化合物-稱作“烴類”的混合物。另外，還含有硫、氮、氧等元素。作為礦物潤滑油的原料，一般取自石油中沸點高于300℃或350℃的餾分，或相當于烴類分子中，主要碳原子數約為20～40的各種烴類。在變壓器的制造和使用過程中不可避免的會出現泄漏現象，這些不能自然降解和毒害作用對環境的污染是極其嚴重的。我們所研制的環保型變壓器油正是在上述前提下，從資源和環境兩個方面為更好的實現可持續發展戰略做出貢獻。變壓器油在變壓器中的作用主要是絕緣和散熱。礦物基變壓器油是一個很復雜的含有各種碳氫化合物-稱作“烴類”的混合物。另外，還含有硫、氮、氧等元素。作為礦物潤滑油的原料，一般取自石油中沸點高于300℃或350℃的餾分，或相當于烴類分子中，主要碳原子數約為20～40的各種烴類。在變壓器的制造和使用過程中不可避免的會出現泄漏現象，這些不能自然降解和毒害作用對環境的污染是極其嚴重的。

同時，傳統變壓器油的導熱率較小，為了滿足散熱要求，需要較大的散熱空間，不利于變壓器的小型化，其次還需要加裝冷卻設備進行強制對流冷卻，從而使整個變壓器的制造成本增加。運行一段時間后的變壓器往往會因為變壓器油吸濕性增加而老化，從而引起絕緣介質的分解、氧化，使得變壓器的整體絕緣性能下降，冷卻作用、散熱作用以及滅弧作用大大減弱，老化后的變壓器油甚至會產生油泥堵塞變壓器油循環通道，影響散熱。因此為了適應電力變壓器大容量、高電壓等級和小型化的發展方向，改善傳統變壓器油長期運行的絕緣特性，研究絕緣性能更好，熱老化性能更好的變壓器油迫在眉睫。傳統變壓器油的導熱率較小，為了滿足散熱要求，需要較大的散熱空間，不利于變壓器的小型化，其次還需要加裝冷卻設備進行強制對流冷卻，從而使整個變壓器的制造成本增加。運行一段時間后的變壓器往往會因為變壓器油吸濕性增加而老化，從而引起絕緣介質的分解、氧化，使得變壓器的整體絕緣性能下降，冷卻作用、散熱作用以及滅弧作用大大減弱，老化后的變壓器油甚至會產生油泥堵塞變壓器油循環通道，影響散熱。因此為了適應電力變壓器大容量、高電壓等級和小型化的發展方向，改善傳統變壓器油長期運行的絕緣特性，研究絕緣性能更好，熱老化性能更好的變壓器油迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的是要提供一種環保納米導熱變壓器油及其制備方法。

為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的：

一種環保納米導熱變壓器油，包含ROO-R0、抗氧劑、降凝劑和納米氧化鋁，所述ROO-R0中R是碳原子數為10～23的烷烴或烯烴，R0是碳原子數為2～5的烷基，所述納米氧化鋁為球形，平均粒徑為1-20納米。

作為本發明的進一步優選方案，所述ROO-R0占變壓器油總重量的35～80％，納米氧化鋁的加入量為變壓器油總重量的20～40％，抗氧劑的加入量為變壓器油總重量的0.1～1.0％，降凝劑的加入量為變壓器油總重量的0.1～5.0%。

作為本發明的進一步優選方案，所述抗氧劑是2,6-三叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚中、烷基苯-α萘胺、茶多酚中的至少一種。

作為本發明的進一步優選方案，所述的降凝劑是α-烯烴共聚物或聚α-烯烴。

一種環保納米導熱變壓器油的制備方法，以植物油為原料，經堿煉、脫水后與碳原子數為2～5的低級醇進行酯化醇解，終止中和、洗滌精制后再進行減壓蒸餾、脫色過濾，最后添加抗氧劑、降凝劑和納米氧化鋁混合均勻。

作為本發明的進一步優選方案，所述植物油是蓖麻油、椰子油、棉籽油、棕櫚油、棕櫚仁油、大豆油、亞麻籽油、菜籽油中的一種或一種以上。

作為本發明的進一步優選方案，所述酯化醇解得工藝條件為：油醇摩爾比1∶3～9，反應壓力為常壓，反應溫度為60～150℃，反應時間為1～8小時。

與現有技術相比，本發明將植物油基礎油與納米材料結合起來，制備成本低廉，可降解性能良好，同時又具有良好的電氣絕緣性能的新型變壓器油。該變壓器油解決了植物油制備的變壓器油導熱性較差、抗氧化性不佳的問題，通過引入通過深度加氫植物油得到的直鏈烷烴使得納米材料在變壓器油中的分散穩定性更好，同時也進一步改進了變壓器油的抗氧化性；本發明具有工藝簡單、操作方便、產品質量穩定、生產工藝過程無污染，既能取得良好的經濟效益，又能減少環境污染，制得的變壓器油除絕緣擊穿電壓高，介電性能優良，粘度低，熱傳遞效率高。