[實用新型]一種基于高燃點植物油的環(huán)保型油浸式配電變壓器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420389663.2
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN204144016U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓篩根;韓金華;曹彬;王思寶;王偉;馬志全
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院;中國電力科學(xué)研究院;江蘇華鵬變壓器有限公司
• 主分類號: H01F27/14
• 分類號: H01F27/14;H01F27/28
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳;李伊寧

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電力設(shè)備中的配電變壓器，尤其涉及一種基于高燃點植物油的環(huán)保型油浸式配電變壓器。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化進程的快速發(fā)展對能源的需求越來越大，以礦物資源為主導(dǎo)的能源已不能完全滿足需求，根據(jù)測算，煤炭、石油等主要礦物資源將在未來500年消耗殆盡，能源爭端日趨緊張，因此全世界都在鼓勵開發(fā)和應(yīng)用新能源，以保證未來經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。目前礦物油是變壓器絕緣油的主導(dǎo)材料，占據(jù)整個變壓器行業(yè)用油的99%以上，直接導(dǎo)致了油浸式變壓器對有限的礦物資源的消耗和依賴。

油浸式變壓器是我國工礦企業(yè)與民用建筑供配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，油浸式變壓器主要包括設(shè)置在油箱內(nèi)的鐵芯、繞組、絕緣材料、變壓器油冷卻循環(huán)系統(tǒng)和散熱器。其中鐵芯的作用就是構(gòu)成耦合磁通的磁路，把一次電路的電能轉(zhuǎn)換為磁能，又由自己的磁能轉(zhuǎn)換為二次電路的電能，是能量轉(zhuǎn)換的媒介，同時也是構(gòu)成變壓器的骨架。鐵芯的鐵芯柱上套設(shè)有帶有絕緣的繞組，繞組是變壓器的電路部分，是由表面包有絕緣的銅或鋁導(dǎo)線繞制而成，并套裝在變壓器的鐵芯柱上，繞組有一次繞組和二次繞組之分，一次繞組為電源輸入用，二次繞組為輸出用，當一次繞組通過交變電流時，在鐵芯中也相應(yīng)地產(chǎn)生交變磁通，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，一次繞組輸入的能量通過鐵芯傳遞到二次繞組；絕緣紙用作軟紙筒、撐條、墊塊、相間隔離、鐵軛絕緣、墊腳絕緣；電纜紙用作變壓器繞組的匝間絕緣、層間絕緣、引線絕緣及端部引線的加強絕緣；變壓器油充滿了變壓器的油箱，其作用一是絕緣，二是散熱，在有載調(diào)壓油箱中還起滅弧作用，變壓器油可以增加變壓器內(nèi)部各部件的絕緣強度，因為油是易流動的液體，它能夠充滿變壓器內(nèi)部的任何空隙，將空氣排出，避免了部件因與空氣接觸受潮而引起的絕緣降低；變壓器油冷卻循環(huán)系統(tǒng)可選用自然冷卻循環(huán)系統(tǒng)或強迫冷卻循環(huán)系統(tǒng)，配電變壓器的油冷卻循環(huán)系統(tǒng)一般選用油強迫冷卻循環(huán)系統(tǒng)，當變壓器上層油溫和下層油溫產(chǎn)生溫差時，通過冷卻器形成油溫對流，經(jīng)冷卻器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。

同時，礦物變壓器絕緣油存在燃點低和降解時間長的缺點，嚴重制約了油浸式變壓器的發(fā)展。由于礦物變壓器絕緣油的燃點低，使得油浸式變壓器在很多對防火防爆要求高的場合應(yīng)用受到很大限制。而且礦物變壓器油的自然降解時間需要300年以上，因此油浸式變壓器的環(huán)報問題至今沒有得到有效解決，很多時候是被動采取干式變壓器替代油浸式變壓器的方式加以解決，但干式變壓器的固體廢棄物也作無公害處理和利用，由此又產(chǎn)生了新的環(huán)保問題。

隨著石油和煤炭資源的日趨緊缺，尋找替代礦物變壓器油的需求急劇增強，可快速提供原材料、可重復(fù)使用、能自然降解無危害、環(huán)保性能優(yōu)異的高燃點植物油將成為未來變壓器絕緣油的主導(dǎo)。尤其是植物油絕緣油的絕緣能力大大高于傳統(tǒng)礦物油的絕緣能力，在對變壓器的結(jié)構(gòu)、鐵心與繞組用量不作任何調(diào)整的前提下，僅需改變變壓器的絕緣材料等級，同容量的植物油變壓器可在長期過負荷122%-130%的條件下安全正常運行。植物油在自然條件下可以充分降解（21天后的降解率達99%），同時根據(jù)美國環(huán)保署測算對比，在變壓器的原料生產(chǎn)、儲運、使用、報廢處理等環(huán)節(jié)上，礦物油變壓器的CO₂的排放量是植物油變壓器的55倍，因此以高燃點植物油為絕緣的環(huán)保型油浸式變壓器將出現(xiàn)爆發(fā)式增長。申請?zhí)枮?00910103709.3的實用新型專利公開了一種用于變壓器的植物油提煉方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型顯著提高了油浸式變壓器的運行安全與可靠性、環(huán)保性能，降低了變壓器的原料生產(chǎn)、儲運、使用、報廢處理等環(huán)節(jié)上各種有害廢棄物及CO₂的排放量，并可從根本上消除油浸式變壓器對礦物變壓器油的依賴。

但是，目前的配電變壓器生產(chǎn)領(lǐng)域中，缺少一種既具有很高的安全可靠性、環(huán)保性能優(yōu)良、原材料可無限反復(fù)制作，又可自然降解的一種基于高燃點植物油環(huán)保型油浸式配電變壓器。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種基于高燃點植物油的環(huán)保型油浸式配電變壓器，具有安全可靠、環(huán)保性能優(yōu)良、原材料可無限反復(fù)制作且可自然降解的優(yōu)點，能夠擺脫現(xiàn)有油浸式配電變壓器對礦物絕緣油的依賴。

本實用新型采用下述技術(shù)方案：