[發(fā)明專利]一種三元混合絕緣油及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810022312.0
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108130176B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 郝建;楊麗君;廖瑞金;李劍;馮大偉;王謙;吳高林;李帥;張施令;劉熊;陳鑫;成立;趙學童
• 申請（專利權）人: 重慶大學;國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學研究院
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10N30/02;C10N40/16
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發(fā)明提供了一種三元混合絕緣油及其制備方法，三元混合絕緣油包括質(zhì)量比為100:0.05～0.4的基礎油和抗氧化劑；以質(zhì)量分數(shù)計，所述基礎油包括大豆油10～25％，棕櫚油3～10％和礦物油70～87％；所述抗氧化劑選自酚類氧化劑和/或胺類氧化劑。該三元混合絕緣油具有比傳統(tǒng)混合絕緣油更低的運動粘度和介質(zhì)損耗，使得絕緣油具有更優(yōu)的散熱性能，將使得變壓器油紙絕緣系統(tǒng)在同樣運行負載下，具有更低的運行溫度。其具有更高的工頻擊穿電壓。其還能有效減緩油紙絕緣系統(tǒng)老化速率，延長油紙絕緣類電氣設備絕緣壽命；以及更優(yōu)良的環(huán)保性能和油紙絕緣體系配合性能。

技術領域

本發(fā)明涉及絕緣油技術領域，尤其涉及一種三元混合絕緣油及其制備方法。

背景技術

電力變壓器在電網(wǎng)電能傳輸和配送過程中起到能量轉(zhuǎn)換的核心作用，是電網(wǎng)安全運行中最重要的設備。絕緣油是變壓器絕緣系統(tǒng)的重要組成部分，兼具絕緣和散熱的雙重任務，在變壓器內(nèi)用量很大，對變壓器的安全運行起到?jīng)Q定性作用。

目前，絕緣油主要分為礦物絕緣油、合成絕緣油、植物絕緣油及混合絕緣油。礦物油具有價格便宜、絕緣性能優(yōu)良、凝點低、粘度小等突出優(yōu)點，是油浸式電力變壓器中應用最廣泛的絕緣油。但礦物油是一種不可再生的化石能源，且閃點、燃點和水飽和度較低，生物降解性差，一旦泄漏將會對水源、居住環(huán)境等造成污染，不滿足綠色環(huán)保型絕緣材料的要求。近20年來，尋找礦物絕緣油替代品的研究引起國內(nèi)外學者的廣泛重視，并取得了令人矚目的研究進展。現(xiàn)有的替代品主要包括兩大類：合成絕緣油和植物絕緣油。合成絕緣油具有優(yōu)良的理化性能，在大多數(shù)性能參數(shù)上能與礦物絕緣油媲美，但由于其成本昂貴及制造裝置和技術條件的復雜性，限制了其進一步的推廣應用。植物絕緣油具有良好的電氣性能，閃點高于300℃，生物降解率高達97％，飽和含水量極高，環(huán)保可再生，滿足電氣設備防火性能的要求，而且能有效延緩絕緣紙老化，被認為是礦物絕緣油的最佳替代品。與礦物油相比，植物絕緣油具有更高的電氣強度、更高的燃點及閃點，在提升變壓器過負荷能力方面有著很大的優(yōu)越性，但由于天然酯自身分子結(jié)構特性而決定的植物油具有凝點高、氧化安定性差、粘度、酸值及介質(zhì)損耗高等缺點，使得植物絕緣油性能參數(shù)，尤其是粘度、介損和酸值無法滿足現(xiàn)行變壓器絕緣油的標準，在灌裝于現(xiàn)有的變壓器，尤其是高電壓等級變壓器之前，需要對絕緣、散熱等關鍵結(jié)構進行重新設計，以滿足變壓器的出廠檢驗及安全運行需求。

通過將不同絕緣油按照一定工序混合起來組成新的混合絕緣油，可以揚長避短，改善單一絕緣油的某方面性能。梁帥偉等人采用橄欖油與礦物油二者混合，郭沛等人采用菜籽油與礦物油二者混合，均制備性能較好的二元混合絕緣油。然而這兩種二元混合絕緣油雖具備一定的延緩絕緣紙老化的作用，但其很多重要性能參數(shù)均不不能滿足現(xiàn)行GB2536-2011《電工流體變壓器和開關用的未使用過的礦物絕緣油》的相關參數(shù)要求。比如橄欖油與礦物油混合而成的絕緣油的運動粘度是12.855mm²/s，已不能滿足國標中規(guī)定的不大于12mm²/s的要求；其擊穿電壓僅為58kV，已不滿足國標中規(guī)定的不小于70kV的要求；菜籽油與礦物油混合而成的混合絕緣油的介損為0.597％，也不能滿足國標中規(guī)定的不大于0.5％的要求。

隨著電網(wǎng)設備全壽命周期管理的推進，對油紙絕緣材料的熱穩(wěn)定性、延緩絕緣老化性能、環(huán)保性能等提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種三元混合絕緣油及其制備方法，該三元混合絕緣油具有較低的運動粘度和介質(zhì)損耗。

本發(fā)明提供了一種三元混合絕緣油，包括質(zhì)量比為100:0.05～0.4的基礎油和抗氧化劑；

以質(zhì)量分數(shù)計，所述基礎油包括大豆油10～25％，棕櫚油3～10％和礦物油70～87％；

所述抗氧化劑選自酚類氧化劑和/或胺類氧化劑。

優(yōu)選地，所述抗氧化劑選自二叔丁基對甲酚、2,6-二叔丁基苯酚、辛基丁基液態(tài)二苯胺和烷基化苯基-α-萘胺中的一種或多種。