[发明专利]一种三元混合绝缘油及其制备方法

说明书

本发明提供了一种三元混合绝缘油及其制备方法，三元混合绝缘油包括质量比为100:0.05～0.4的基础油和抗氧化剂；以质量分数计，所述基础油包括大豆油10～25％，棕榈油3～10％和矿物油70～87％；所述抗氧化剂选自酚类氧化剂和/或胺类氧化剂。该三元混合绝缘油具有比传统混合绝缘油更低的运动粘度和介质损耗，使得绝缘油具有更优的散热性能，将使得变压器油纸绝缘系统在同样运行负载下，具有更低的运行温度。其具有更高的工频击穿电压。其还能有效减缓油纸绝缘系统老化速率，延长油纸绝缘类电气设备绝缘寿命；以及更优良的环保性能和油纸绝缘体系配合性能。

技术领域

本发明涉及绝缘油技术领域，尤其涉及一种三元混合绝缘油及其制备方法。

背景技术

电力变压器在电网电能传输和配送过程中起到能量转换的核心作用，是电网安全运行中最重要的设备。绝缘油是变压器绝缘系统的重要组成部分，兼具绝缘和散热的双重任务，在变压器内用量很大，对变压器的安全运行起到决定性作用。

目前，绝缘油主要分为矿物绝缘油、合成绝缘油、植物绝缘油及混合绝缘油。矿物油具有价格便宜、绝缘性能优良、凝点低、粘度小等突出优点，是油浸式电力变压器中应用最广泛的绝缘油。但矿物油是一种不可再生的化石能源，且闪点、燃点和水饱和度较低，生物降解性差，一旦泄漏将会对水源、居住环境等造成污染，不满足绿色环保型绝缘材料的要求。近20年来，寻找矿物绝缘油替代品的研究引起国内外学者的广泛重视，并取得了令人瞩目的研究进展。现有的替代品主要包括两大类：合成绝缘油和植物绝缘油。合成绝缘油具有优良的理化性能，在大多数性能参数上能与矿物绝缘油媲美，但由于其成本昂贵及制造装置和技术条件的复杂性，限制了其进一步的推广应用。植物绝缘油具有良好的电气性能，闪点高于300℃，生物降解率高达97％，饱和含水量极高，环保可再生，满足电气设备防火性能的要求，而且能有效延缓绝缘纸老化，被认为是矿物绝缘油的最佳替代品。与矿物油相比，植物绝缘油具有更高的电气强度、更高的燃点及闪点，在提升变压器过负荷能力方面有着很大的优越性，但由于天然酯自身分子结构特性而决定的植物油具有凝点高、氧化安定性差、粘度、酸值及介质损耗高等缺点，使得植物绝缘油性能参数，尤其是粘度、介损和酸值无法满足现行变压器绝缘油的标准，在灌装于现有的变压器，尤其是高电压等级变压器之前，需要对绝缘、散热等关键结构进行重新设计，以满足变压器的出厂检验及安全运行需求。

通过将不同绝缘油按照一定工序混合起来组成新的混合绝缘油，可以扬长避短，改善单一绝缘油的某方面性能。梁帅伟等人采用橄榄油与矿物油二者混合，郭沛等人采用菜籽油与矿物油二者混合，均制备性能较好的二元混合绝缘油。然而这两种二元混合绝缘油虽具备一定的延缓绝缘纸老化的作用，但其很多重要性能参数均不不能满足现行GB2536-2011《电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油》的相关参数要求。比如橄榄油与矿物油混合而成的绝缘油的运动粘度是12.855mm²/s，已不能满足国标中规定的不大于12mm²/s的要求；其击穿电压仅为58kV，已不满足国标中规定的不小于70kV的要求；菜籽油与矿物油混合而成的混合绝缘油的介损为0.597％，也不能满足国标中规定的不大于0.5％的要求。

随着电网设备全寿命周期管理的推进，对油纸绝缘材料的热稳定性、延缓绝缘老化性能、环保性能等提出了更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三元混合绝缘油及其制备方法，该三元混合绝缘油具有较低的运动粘度和介质损耗。

本发明提供了一种三元混合绝缘油，包括质量比为100:0.05～0.4的基础油和抗氧化剂；

以质量分数计，所述基础油包括大豆油10～25％，棕榈油3～10％和矿物油70～87％；

所述抗氧化剂选自酚类氧化剂和/或胺类氧化剂。

优选地，所述抗氧化剂选自二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基苯酚、辛基丁基液态二苯胺和烷基化苯基-α-萘胺中的一种或多种。