[发明专利]一种基于高燃点植物油的环保型油浸式配电变压器

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备中的配电变压器，尤其涉及一种基于高燃点植物油的环保型油浸式配电变压器。

背景技术

随着工业化进程的快速发展对能源的需求越来越大，以矿物资源为主导的能源已不能完全满足需求，根据测算，煤炭、石油等主要矿物资源将在未来500年消耗殆尽，能源争端日趋紧张，因此全世界都在鼓励开发和应用新能源，以保证未来经济的可持续发展。目前矿物油是变压器绝缘油的主导材料，占据整个变压器行业用油的99%以上，直接导致了油浸式变压器对有限的矿物资源的消耗和依赖。

油浸式变压器是我国工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备，油浸式变压器主要包括设置在油箱内的铁芯、绕组、绝缘材料、变压器油冷却循环系统和散热器。其中铁芯的作用就是构成耦合磁通的磁路，把一次电路的电能转换为磁能，又由自己的磁能转换为二次电路的电能，是能量转换的媒介，同时也是构成变压器的骨架。铁芯的铁芯柱上套设有带有绝缘的绕组，绕组是变压器的电路部分，是由表面包有绝缘的铜或铝导线绕制而成，并套装在变压器的铁芯柱上，绕组有一次绕组和二次绕组之分，一次绕组为电源输入用，二次绕组为输出用，当一次绕组通过交变电流时，在铁芯中也相应地产生交变磁通，根据电磁感应原理，一次绕组输入的能量通过铁芯传递到二次绕组；绝缘纸用作软纸筒、撑条、垫块、相间隔离、铁轭绝缘、垫脚绝缘；电缆纸用作变压器绕组的匝间绝缘、层间绝缘、引线绝缘及端部引线的加强绝缘；变压器油充满了变压器的油箱，其作用一是绝缘，二是散热，在有载调压油箱中还起灭弧作用，变压器油可以增加变压器内部各部件的绝缘强度，因为油是易流动的液体，它能够充满变压器内部的任何空隙，将空气排出，避免了部件因与空气接触受潮而引起的绝缘降低；变压器油冷却循环系统可选用自然冷却循环系统或强迫冷却循环系统，配电变压器的油冷却循环系统一般选用油强迫冷却循环系统，当变压器上层油温和下层油温产生温差时，通过冷却器形成油温对流，经冷却器冷却后流回油箱，起到降低变压器温度的作用。

同时，矿物变压器绝缘油存在燃点低和降解时间长的缺点，严重制约了油浸式变压器的发展。由于矿物变压器绝缘油的燃点低，使得油浸式变压器在很多对防火防爆要求高的场合应用受到很大限制。而且矿物变压器油的自然降解时间需要300年以上，因此油浸式变压器的环报问题至今没有得到有效解决，很多时候是被动采取干式变压器替代油浸式变压器的方式加以解决，但干式变压器的固体废弃物也作无公害处理和利用，由此又产生了新的环保问题。

随着石油和煤炭资源的日趋紧缺，寻找替代矿物变压器油的需求急剧增强，可快速提供原材料、可重复使用、能自然降解无危害、环保性能优异的高燃点植物油将成为未来变压器绝缘油的主导。尤其是植物油绝缘油的绝缘能力大大高于传统矿物油的绝缘能力，在对变压器的结构、铁心与绕组用量不作任何调整的前提下，仅需改变变压器的绝缘材料等级，同容量的植物油变压器可在长期过负荷122%-130%的条件下安全正常运行。植物油在自然条件下可以充分降解（21天后的降解率达99%），同时根据美国环保署测算对比，在变压器的原料生产、储运、使用、报废处理等环节上，矿物油变压器的CO₂的排放量是植物油变压器的55倍，因此以高燃点植物油为绝缘的环保型油浸式变压器将出现爆发式增长。申请号为200910103709.3的发明专利公开了一种用于变压器的植物油提炼方法，与现有技术相比，本发明显著提高了油浸式变压器的运行安全与可靠性、环保性能，降低了变压器的原料生产、储运、使用、报废处理等环节上各种有害废弃物及CO₂的排放量，并可从根本上消除油浸式变压器对矿物变压器油的依赖。

但是，目前的配电变压器生产领域中，缺少一种既具有很高的安全可靠性、环保性能优良、原材料可无限反复制作，又可自然降解的一种基于高燃点植物油环保型油浸式配电变压器。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于高燃点植物油的环保型油浸式配电变压器，具有安全可靠、环保性能优良、原材料可无限反复制作且可自然降解的优点，能够摆脱现有油浸式配电变压器对矿物绝缘油的依赖。

本发明采用下述技术方案：