패드-장착 변압기의 FR3 천연 에스테르와 미네랄 오일 비교

1 소개

2.1 유전 특성

유전 강도는 전기적 파손을 방지하는 절연 유체의 능력을 나타내는 핵심 지표입니다. 비교 연구에서는 FR3 천연 에스테르가 주요 측면에서 이점을 제공한다는 사실이 일관되게 나타났습니다.절연 내력(파괴 전압)은 기존 미네랄 오일에 대한 지표입니다.

• 더 높은 항복 전압: 20kV-등급 변압기 애플리케이션에 대한 IEC 60156 표준에 따른 테스트에서는 FR3 에스테르 유체가 일반적으로더 높은 항복 전압미네랄 오일(예: Diala B)보다. 표준은 30kV/2.5mm의 최소 요구 사항을 지정하며 임계값 FR3은 정기적으로 초과합니다.
• 우수한 전체 유전체 프로필: IEEE가 발표한 비교 연구에서는 소산 인자(tan delta)를 제외하고 천연 에스테르가 다음을 포함한 여러 다른 유전 특성에서 테스트된 미네랄 오일(ELECTROL A)보다 성능이 우수하다는 것을 추가로 확인합니다.교류 항복전압, 비유전율, 부분방전 개시전압. 이는 천연 에스테르의 분자 극성이 높고 셀룰로오스 종이 단열재의 함침성이 우수하기 때문입니다.

2.2 열 성능 및 부하 능력

절연유의 열 전달 효율은 변압기 온도 상승과 부하 용량에 직접적인 영향을 미칩니다. 천연 에스테르는 서로 다른 열물리적 특성을 갖고 있지만 전반적인 성능은 새로운 설계 이점을 제공합니다.

• 열전달 차이: 동일한 변압기 설계에 대한 정밀한 비교 연구 결과, 동일한 부하에서천연 에스테르로 채워진 변압기의 권선 핫스팟 온도-는 평균 5~8도 더 높았습니다.이는 미네랄 오일보다 열 전달 효율이 약간 낮다는 것을 의미합니다. 천연 에스테르.
• 수명 보상 효과: 결정적으로 이러한 온도차가 장비 수명 단축으로 이어지는 것은 아닙니다. 천연 에스테르는 우수한산화 안정성 및 내열성, 그리고 그 독특한 화학은 셀룰로오스 단열재의 노화를 상당히 지연시킵니다. 따라서 작동 온도가 약간 높더라도 천연 에스테르 변압기의 전체 예상 수명은 더 길어질 수 있습니다. 제조업체는 이 특성을 활용하여 동일한 정격 전력에 대해 보다 컴팩트한 변압기를 설계하거나 성능을 향상시킬 수 있습니다.단기-오버로드 기능표준-크기 단위입니다.

2.3 수분 관리 및 노화 특성

수분은 변압기 절연 노화의 주요 촉진제입니다. 천연 에스테르는 수분 처리에 있어서 독특한 이점을 나타냅니다.

• 높은 흡습성: FR3 천연에스테르는훨씬 높은 수분 포화 한계미네랄 오일보다 (일반적으로 10-15배 더 많음) 이를 통해 변압기의 셀룰로오스 절연체에서 더 많은 수분을 흡수하고 유지할 수 있습니다.종이를 건조하게 유지하기가수분해 분해를 늦추는 것입니다.
• 장비 수명 연장: 이러한 "건조{0}}보존" 효과는 천연 에스테르가변압기 수명 연장(일부 연구에서는 5배 이상을 제안합니다).

3.1 미네랄 오일의 화재 위험

• 위험으로서의 낮은 인화점: 미네랄 오일상대적으로 낮은 인화점과 발화점(발화점 ~170도) 내부 아크 결함이나 심각한 과열 시 발화 및 지속적인 연소가 발생할 수 있습니다. 영국 화재 예방 협회(FPA)와 같은 조직에서 지적한 바와 같이, 광유 변압기 화재는 직원 안전을 위협하고 막대한 재산 피해를 입히고 사업 중단 기간을 연장시키는 재앙적인 결과를 초래할 수 있습니다.
• 도전적인 소방: 이러한 화재는 종종 타버리거나 특별한 진압 방법(예: 질소)이 필요하며 며칠 동안 지속될 수 있습니다.

3.2 FR3 천연 에스테르의 화재 안전 장점

FR3 천연에스테르는 화재안전성을 근본적으로 향상시킵니다.

• 높은 화재 지점으로 안전성 향상: 와발화점이 300도를 초과함, 미네랄 오일의 거의 두 배에 달하는 오일로 분류됩니다.K-등급 이하-인화성 유체(IEEE C57.155에 따름). 이로 인해 대부분의 결함 조건에서 점화가 발생할 가능성이 거의 없습니다.
• 완화 비용 절감: 천연 에스테르 캔 사용값비싼 화재 진압 시스템의 필요성을 줄이거나 없앱니다.(예: 스프링클러, 방화벽)을 통해 변전소 전체 면적과 설치 비용을 절약할 수 있습니다. 독일 화학 회사 OXEA의 사례 연구에 따르면 현장 변압기에서 광유를 에스테르 유체로 교체하면 전반적인 공장 안전과 비즈니스 연속성이 크게 향상되는 것으로 나타났습니다.

4.1 생분해성 및 독성

• 천연에스테르의 친환경성: FR3 및 유사한 천연 에스테르는 재생 가능한 식물에서 추출됩니다. 토양이나 물에 누출된 경우 일반적으로 다음과 같습니다.28일 이내에 80% 이상 생분해 가능미생물 활동을 통해 제한적이고 일시적인 환경 영향을 초래합니다.
• 미네랄 오일의 환경적 위험: 이에 비해 미네랄 오일은생분해성이 낮고 독성이 있을 수 있음. 누수로 인해-복잡하고 비용이 많이 드는 복구 노력을 통해 토양과 지하수가 장기적으로 오염될 수 있습니다.

4.2 전체 수명주기 탄소 발자국

탄소 배출 감소: 원료가 성장하는 동안 CO2를 흡수하고 그 자체로 생분해되는 식물성-계 천연 에스테르를 사용하여 변압기의 부하를 줄이는 데 도움이 됩니다.수명주기 전반에 걸친 전반적인 탄소 배출량. 데이터에 따르면 이 발자국은 광유에 비해 98% 이상 감소할 수 있습니다.

녹색 전략과의 연계: 천연 에스테르를 선택하면 기업의 강력한 지원을 받을 수 있습니다.환경 전략 및 친환경 약속, 점점 더 엄격해지는 환경 규제와 사회적 책임 목표를 달성하는 데 도움이 됩니다.