CN104450037A - 一种新型变压器抗老化混合绝缘油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型变压器抗老化混合绝缘油及其制备方法，该绝缘油主要包括以下重量百分比的原料：菜籽油，15％；矿物绝缘油，85％。该新型混合绝缘油各项理化、电气指标符合GB 2536-2011的要求，可以直接灌装现有的矿物油变压器。该新型混合绝缘油和矿物绝缘油相比可以显著延缓变压器固体绝缘的老化速度，延长变压器的运行寿命；和植物绝缘油相比可以显著提升变压器散热性能，避免了对现有变压器散热系统的改造；和已开发的橄榄油—矿物油型混合油相比可以显著降低绝缘油开发成本，有利于大面积推广。

Description

一种新型变压器抗老化混合绝缘油及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型变压器抗老化混合绝缘油及其制备方法。

背景技术

变压器是电力系统最关键、最昂贵的核心部件，电网的可靠工作要求变压器能够长时间安全地运行。变压器的状态主要取决于其绝缘系统的状态。变压器的绝缘系统由绝缘油和绝缘纸构成，其中绝缘油具有绝缘和散热两大功能，是绝缘系统中不可或缺的一部分。现场变压器在长期运行过程中受到电、热等因素影响逐渐老化，绝缘油的劣化会导致绝缘油吸湿性增加，含水量加大，绝缘性能下降，冷却、散热及灭弧性能大大降低。因此，老化后的绝缘油绝缘和散热两大功能均受到影响。

现有变压器油主要采用矿物油，具有以下几个缺点：1)变压器绝缘系统的老化速率会随水分含量的增加而增加，而矿物绝缘油的水饱和度很低，不有利于抑制水分对油纸绝缘老化的影响；2)矿物油属于一次能源，面临未来石油产量降低和枯竭的威胁；3)生物降解性差，一旦泄漏将会对水源、居住环境等造成污染。4)闪点和燃点低，难以满足高防火性能的要求。

为改进绝缘油性能，目前少数现场变压器采用植物绝缘油。植物绝缘油具有水饱和度高，高闪点，高生物降解等优点。然而植物绝缘油粘度过高，导致其散热性能较差，不能直接灌装现有的变压器，因此需要设计生产专用的植物油变压器。这会大大增加电力系统的设备投资，因而植物绝缘油的应用受到限制。

为将矿物绝缘油和植物绝缘油进行优势互补，重庆大学将植物油和矿物油按照一定比例混合制备出了一种混合绝缘油。混合油既在一定程度上保留了植物油抗老化、高防火可再生的优点，同时具有矿物油低粘度、散热好的优点，因而具有大范围推广的潜力。然而，该混合油仍然具有两点缺陷：1)采用橄榄油作为原料，而橄榄油价格昂贵，这会大大提高绝缘油的生产成本，限制了其大范围推广；2)为提高混合油的氧化安定性，重庆大学在混合油中加入了抗氧化剂烷基化苯基–α–萘胺，该物质会提高绝缘油介损。如果介损超过国标要求，绝缘油将不能灌装变压器。因此，亟需一种成本低、效果好的变压器抗老化混合绝缘油。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型变压器抗老化混合绝缘油及其制备方法，该绝缘油具有更高的水饱和度可以能有效抑制油纸的绝缘老化。

本发明的目的之一是提供一种新型变压器抗老化混合绝缘油；本发明的目的之二是提供一种新型变压器抗老化混合绝缘油的制备方法。

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种新型变压器抗老化混合绝缘油，该混合绝缘油包括以下重量百分比的原料：菜籽油，15％；矿物绝缘油，85％。

进一步，所述菜籽油是菜籽油毛油经过精炼得到。

进一步，所述矿物绝缘油是25#变压器绝缘油。

进一步，所述混合绝缘油包括抗氧化剂。

进一步，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚。

进一步，所述2,6-二叔丁基对甲酚抗氧化剂的重量百分比为0.3％。

本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种新型变压器抗老化混合绝缘油的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1：精炼菜籽油毛油；

S2：混合精炼菜籽油与矿物油；

S3：添加抗氧化剂。

进一步，所述的精炼菜籽油毛油方法包括以下步骤：

S11：碱炼脱酸：向植物油毛油中加入一定浓度的NaOH溶液和蒸馏水，进行碱中和，去除毛油中的酸类杂质，采用水洗和静置分层的方法除去皂角，对脱酸处理后的毛油减压蒸馏；

S12：吸附脱色：对碱中和后的菜籽油毛油进行减压蒸馏，去除水分和残留的有机溶剂，在这之后取少量油样与活性白土混合，搅拌均匀后加入菜籽油中，继续搅拌使脱色剂与毛油充分接触，对脱色后的油土混合物进行多次抽滤，滤去固体杂质；

S13：减压蒸馏：对脱酸脱色的菜籽油进行减压蒸馏，去除残留的水分、低分子的有机化合物及有机溶剂。

进一步，所述混合方法是，将精炼菜籽油和25#矿物油在室温下按15％和85％的质量比例进行混合，并进行充分搅拌。

进一步，所述抗氧化剂添加方法是，使用S2混合后的油配置母液，在混合油中加入抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚，加入量为S2所述混合油质量的0.3％，常温常压下一边搅拌，一边用超声震荡仪震荡，使各种组分充分混合均匀，将母液加入S2所述的混合油中，继续搅拌至均匀。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种新型变压器抗老化混合绝缘油及其制备方法比现的行矿物绝缘油具有更高的水饱和度可以能有效抑制油纸的绝缘老化，从而延长变压器使用寿命，减少设备故障，提高变压器运行的安全可靠性，同时还具备更好的环保性能和更高击穿电压；比现行的植物绝缘油具有更低的粘度，散热性能良好，可直接灌装现场变压器；比橄榄油—矿物油式混合变压器的生产成本低廉得多，有大规模推广的潜力。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。

本发明提供的一种新型变压器抗老化混合绝缘油，该混合绝缘油包括以下重量百分比的原料：精炼菜籽油，15％；矿物绝缘油，85％。

其中，菜籽油是菜籽油毛油经过精炼得到，矿物绝缘油是25#变压器绝缘油。新型变压器抗老化混合绝缘油中还包括抗氧化剂，抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚，2,6-二叔丁基对甲酚抗氧化剂的重量百分比为0.3％。

一种新型变压器抗老化混合绝缘油的制备方法如下：

(1)菜籽油毛油的精炼

①碱炼脱酸：在75℃、常压下向植物油毛油中加入百分浓度为2％的NaOH溶液，进行碱中和反应，去除毛油中的酸类杂志。采用水洗和静置分层的方法除去皂角，对脱酸处理后的毛油减压蒸馏。

②吸附脱色：对碱中和后的菜籽油毛油进行减压蒸馏，去除水分和残留的有机溶剂。之后取少量油样与活性白土混合，搅拌均匀后加入菜籽油中，在95℃、30—40mmHg的压强下，继续搅拌30min，使脱色剂与毛油充分接触。对脱色后的油土混合物进行多次抽滤，滤去固体杂质。

③减压蒸馏：对脱酸脱色的菜籽油进行减压蒸馏，去除残留的水分、低分子的有机化合物及有机溶剂。

(2)精炼菜籽油与矿物油的混合：

在常温常压下，将精炼菜籽油和25#矿物油在室温下按15％和85％的质量比例进行混合，搅拌1h、静置30min，反复进行3次。

(3)抗氧化剂的添加：

使用步骤(2)混合后的油配置母液，在混合油中加入抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚，加入量为步骤(2)所述混合油质量的0.3％，常温常压下一边搅拌，一边用超声震荡仪震荡，使各种组分充分混合均匀。然后将母液加入步骤(2)所述的混合油中，继续搅拌1h或更长时间，至混合油底部无可见2,6-二叔丁基对甲酚颗粒为止。

本发明提供的一种新型变压器抗老化混合绝缘油(菜籽油—矿物油型混合绝缘油)的各项参数与植物油和橄榄油—矿物油型混合油及矿物油国标的对比如下表所示：

可以看出，本发明的新型变压器抗老化混合绝缘油和植物油以及橄榄油—矿物油型混合油相比，具有低粘度、低介损的特点，各项指标均符合GB2536-2011，因而可以直接对现场变压器进行灌装。

另外，采用130℃加速热老化试验的方法评价本发明混合式绝缘油的抗老化效果，经过80天的老化试验，矿物油纸绝缘的绝缘纸聚合度下降到217，但是本发明提供的新型变压器抗老化混合绝缘油中的绝缘纸聚合度只下降到424，说明和矿物绝缘油相比，本发明提供的新型变压器抗老化混合绝缘油具有抑制绝缘纸老化效果。

为进一步验证本发明的现场实用性，现使用本发明提供的新型变压器抗老化混合绝缘油对两台新制现场变压器进行灌装并进行了出厂试验，试验结果及结论如下。

(1)变压器1出厂合格报告

(2)变压器2出厂合格报告

可见，2台灌装了本发明提供的新型变压器抗老化混合绝缘油的变压器的出厂报告均合格，证明本发明的新型绝缘油可以直接用于灌装现场变压器。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种新型变压器抗老化混合绝缘油，其特征在于：该混合绝缘油包括以下重量百分比的原料：菜籽油，15％；矿物绝缘油，85％。

2.根据权利要求1所述的一种新型变压器抗老化混合绝缘油，其特征在于：所述菜籽油是菜籽油毛油经过精炼得到。

3.根据权利要求1所述的一种新型变压器抗老化混合绝缘油，其特征在于：所述矿物绝缘油是25#变压器绝缘油。

4.根据权利要求1所述的一种新型变压器抗老化混合绝缘油，其特征在于：所述混合绝缘油包括抗氧化剂。

5.根据权利要求4所述的一种新型变压器抗老化混合绝缘油，其特征在于：所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚。

6.根据权利要求4所述的一种新型变压器抗老化混合绝缘油，其特征在于：所述2,6-二叔丁基对甲酚抗氧化剂的重量百分比为0.3％。

7.一种新型变压器抗老化混合绝缘油的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：精炼菜籽油毛油；

S2：混合精炼的菜籽油与矿物油；

S3：添加抗氧化剂。

8.根据权利要求7所述的一种新型变压器抗老化混合绝缘油的制备方法，其特征在于：所述精炼菜籽油毛油方法包括以下步骤：

S11：碱炼脱酸：向植物油毛油中加入一定浓度的NaOH溶液和蒸馏水，进行碱中和，去除毛油中的酸类杂质，采用水洗和静置分层的方法除去皂角，对脱酸处理后的毛油减压蒸馏；

S12：吸附脱色：对碱中和后的菜籽油毛油进行减压蒸馏，去除水分和残留的有机溶剂，在这之后取少量油样与活性白土混合，搅拌均匀后加入菜籽油中，继续搅拌使脱色剂与毛油充分接触，对脱色后的油土混合物进行多次抽滤，滤去固体杂质；

S13：减压蒸馏：对脱酸脱色的菜籽油进行减压蒸馏，去除残留的水分、低分子的有机化合物及有机溶剂。

9.根据权利要求7所述的一种新型变压器抗老化混合绝缘油的制备方法，其特征在于：所述混合方法是，将精炼菜籽油和25#矿物油在室温下按15％和85％的质量比例进行混合，并进行充分搅拌。

10.根据权利要求7所述的一种新型变压器抗老化混合绝缘油的制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂添加方法是，使用S2混合后的油配置母液，在混合油中加入抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚，加入量为S2所述混合油质量的0.3％，常温常压下一边搅拌，一边用超声震荡仪震荡，使各种组分充分混合均匀，将母液加入S2所述的混合油中，继续搅拌至均匀。