海上风电由于其不同寻常的工作环境,所以要求变压器满足环保、安全、防火、极度可靠、结构紧凑、安装方便维护、维修成本低等一系列特殊条件。
(1)海洋气候、盐分高、湿度高,设备防护要求外部油漆具有防腐性;
(2)暂态过电压、谐波电压、电流、非正统负荷频繁从低负荷到高负荷循环,承重有限,需控制重量和尺寸;
(3)海上运输、整体起吊平台受风浪、潮汐冲击;
(4)无人值守、维修难度大;
(5)海上风电对环评要求严格;
(6)海上风电平台消防防火安全要求标准高。
面对这么严苛的“择偶”条件,传统的矿物油变压器很难满足防火安全和环保要求,而干式变压器成本较高、不耐盐雾、且过负载能力较差,最终很多海上风电油浸式变压器都选择合成酯作为伴侣。
合成酯作为化学合成物,由多元醇与天然或合成的羧基酸化合构成。其化学链中的羧基酸都是饱和的,具有很好的化学稳定性,燃点和闪点远高于矿物油,黏度略高于矿物油,生物降解性较好。
但是,随着天然酯的崛起,泽电小编发现,海上风电变压器开始频频约会天然酯,泽电有幸和世界首台天然酯海上风电变压器牵手成功。
到底是什么原因,让海上风电喜新厌旧,爱上了天然酯呢?
按捺不住小编那颗好奇的心,我们赶紧来扒一扒。
1、无毒、环保特性
海上风电对于环保的要求极为严格,如使用传统矿物绝缘油,一旦发生泄露将对海洋生物造成严重的影响,且处理污染需要高昂的成本。天然酯对自然界生物、人类、环境无毒无害,是一种真正意义上的绿色环保绝缘油,所以天然酯绝缘油的无毒以及可降解的特性符合海上风电对水源以及水生动物的环保要求,并且天然酯的生物降解性也优于合成酯。
2、防火性能
3、低碳特性
天然酯(植物绝缘油)的整个使用周期中碳排放量远远低于矿物油和合成酯,毫无疑问天然酯是最符合国家低碳环保政策的绿色产品。
4、成本
目前合成酯的成本约是天然酯的2倍,合成酯变压器成本比天然酯变压器增加了8%左右,使用天然酯更具成本优势。
5、应用范围及数量
目前天然酯变压器应用数量已超过300万台,而且可用于高电压等级变压器以及一些配套电力设备,应用范围广:
(1)可以用于高过载台区、重点工程等对用电可靠性要求高的项目
(2)水源保护地、自然保护区
(3)城市中心、商场、人员密集区等对防火安全要求高的区域
(4)光伏、风电等新能源领域
而合成酯变压器的应用只有10万台左右,且应用领域窄,主要都是集中在海上⻛电和铁路牵引变。
6、供应链稳定性
天然酯目前供应更有保障,天然酯的生产厂家、产品种类以及配套的其他组件研发(开关、密封垫等)相比合成酯更多,而变压器用合成酯可以选择的供应商极少。
7、标准支持与技术成熟度
随着天然酯在国内越来越多的应用,天然酯及天然酯变压器标准越来越受到人们的关注,越来越多的天然酯相关标准将起草并发布,而合成酯由于应用范围和数量少、供应链单一、技术成熟度低,则相对缺乏相应标准。下面罗列了国内外相关的天然酯标准,供参考。
序号 | 标准号 | 标准名称 | 状态 | 备注 |
1 | DL/T 1811 | 电力变压器用天然酯选用导则 | 2018年实施 | |
2 | DL/T 1360 | 大豆植物变压器油质量标准 | 2015年实施 | |
3 | JB | 天然酯绝缘油配电变压器 | 起草完成,预计2021年后实施 | 侧重配电变压器的生产制造 |
4 | DL | 天然酯绝缘油电力变压器- 第2部分:技术参数 | 2020年实施 | 团体系列标准,涵盖了天然酯及天然酯变压器各个方面。 电压等级最高至220kV。 |
5 | 天然酯绝缘油电力变压器- 第2部分:通用要求 | |||
6 | 天然酯绝缘油电力变压器- 第3部分:油中溶解气体分析导则 | |||
7 | 天然酯绝缘油电力变压器- 第4部分:运行和维护导则 | |||
8 | 天然酯绝缘油电力变压器- 第5部分:防火应用规程 | |||
9 | 天然酯绝缘油电力变压器- 第6部分:技术经济性评价导则 | |||
10 | NB/T 10199 | 电工流体:变压器及类似电气设备用未使用的天然酯 | 2020年实施 | 主要来源于IEC62770,新油标准。 |
11 | GB/Z 1094.14 | 电力变压器 第14部分:采用高温绝缘材料的液浸式变压器的设计和应用 | 2011年发布 2019年开始更新 | 主要源自IEC60076-14,采用2009版本,侧重高温绝缘系统。IEC已经更新版本。 |
12 | IEC 62770 | 电工用液体 变压器和类似电气设备用未使用过的天然酯绝缘油 | 2013年实施 | IEC标准 |
13 | ASTM D6871 | 电气设备中使用的天然酯(天然酯)标准规范 | 2017年发布新版本 | 美标,与IEC62770略有不同 |
14 | IEC 60076.14 | 电力变压器 第14部分:采用高温绝缘材料的液浸式变压器的设计和应用 | 2013年发布新版本 | 侧重高温绝缘系统 |
15 | IEEE Std C57.147 | 变压器用天然酯验收和维护导则 | 2018年发布新版本 | 对于运行和维护,目前只有美标 |
16 | IEEE Std C57.154 | 采用耐高温绝缘系统并运行在高温下的油浸式配电变压器、电力变压器和调压变压器设计、试验和应用导则 | 2016年发布新版本 | 美标,与IEC60076-14略有不同 |
17 | IEEE C57.155 | 天然酯和合成酯变压器产气分析导则 | 2014年发布 | 对于溶解气体分析,目前只有美标 |
18 | IEC 62021-3 | 绝缘液体酸值的测定第3部分:非矿物绝缘油试验方法 | 2014年发布 | 天然酯酸值测定方法 |
这么一说!相信未来天然酯变压器将是海上风电领域应用发展趋势,海上风电爱上天然酯的事情将越来越多。
那么赶紧的,联系泽电小编,天然酯约起!
本文由变压器圈转载发布
点击下方链接关注微信公众号:
商务合作、投稿、内容发布、版权等事宜