DQZHAN技術(shù)訊：變壓器用植物絕緣油生產(chǎn)技術(shù)
近日，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布了《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄（2017年本低碳部分）》本文特整理相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介如下：
變壓器用植物絕緣油生產(chǎn)技術(shù)
用天然植物油替代礦物絕緣油，避免廢礦物絕緣油處理過(guò)程及處理產(chǎn)物產(chǎn)生大量的CO2排放。
同時(shí)， 相對(duì)于礦物油生產(chǎn)過(guò)程，植物絕緣油生產(chǎn)要求的溫度和壓力較低， 耗能相對(duì)較少， 可進(jìn)一步減少 CO2 排放。
適用條件：配網(wǎng)變壓器
建設(shè)規(guī)模：2 臺(tái)植物絕緣油變壓
投資額：10萬(wàn)元.
變壓器用植物絕緣油生產(chǎn)技術(shù)
一、技術(shù)名稱：變壓器用植物絕緣油生產(chǎn)技術(shù)
二、技術(shù)類(lèi)別：減碳技術(shù)
三、所屬領(lǐng)域及適用范圍：電力行業(yè)變壓器絕緣油
四、該技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化情況變壓器油目前以礦物絕緣油為主，作為變壓器的絕緣和導(dǎo)熱介質(zhì)，起到絕緣保護(hù)、散熱冷卻和滅弧的作用。2013年，我國(guó)變壓器油需求量約41萬(wàn)t。隨著“十三五”期間電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)配電網(wǎng)投資力度將進(jìn)一步增強(qiáng)，預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)變壓器油需求量將達(dá)到60萬(wàn)t。
植物絕緣油是一種新型環(huán)保高燃點(diǎn)液體絕緣介質(zhì)，應(yīng)用范圍與礦物絕緣油類(lèi)似，已在北美與歐洲得到廣泛應(yīng)用，全球應(yīng)用的植物絕緣油變壓器已超過(guò)75萬(wàn)臺(tái)。在我國(guó)，2015年8月工信部、質(zhì)檢總局、發(fā)改委聯(lián)合印發(fā)《配電變壓器能效提升計(jì)劃(2015-2017年)》，明確將植物絕緣油變壓器列為推廣的配電變壓器新技術(shù)產(chǎn)品。同時(shí)，2015年初，**中央、國(guó)務(wù)院下發(fā)《關(guān)于加大改革**力度加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的若干意見(jiàn)》，明確指出“要繼續(xù)實(shí)施農(nóng)村電網(wǎng)改造升級(jí)工程”。目前，植物油變壓器已在陜西省投運(yùn)100余臺(tái)，河南省于2015年招標(biāo)60臺(tái)，但其總用量尚不足變壓器總量的1%，因此具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?
五、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
該技術(shù)以天然植物油為主要原材料，通過(guò)脫蠟、脫色、脫臭、堿煉、水洗、復(fù)配、干燥等工藝對(duì)其進(jìn)行精煉，以使其達(dá)到滿足變壓器要求的性能。用天然植物油替代礦物絕緣油，可避免礦物絕緣油壽命結(jié)束后，其處理過(guò)程及處理產(chǎn)物產(chǎn)生的大量CO2排放。同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中，植物絕緣油要求的溫度和壓力較礦物油更低，耗能相對(duì)較少，進(jìn)一步減少了CO2排放。
2.關(guān)鍵技術(shù)
(1)脫色技術(shù)
通過(guò)復(fù)合吸附劑對(duì)植物油中的雜質(zhì)離子、雜質(zhì)膠體、固體顆粒、色素等進(jìn)行吸附，以提高植物絕緣油介質(zhì)的損耗因數(shù)，降低其色度。
(2)堿煉技術(shù)
植物油中存在一定游離狀態(tài)的脂肪酸，脂肪酸分子較不穩(wěn)定，容易離解，影響植物油的電氣性能。因游離脂肪酸與堿的作用比甘油酯快得多，其皂化游離脂肪酸所堿液濃度也比皂化甘油酯小，該技術(shù)利用游離脂肪酸與甘油酯在皂化反應(yīng)上的差異來(lái)堿煉油脂，從而達(dá)到去除游離脂肪酸的目的。
(3)復(fù)配技術(shù)
植物油的結(jié)構(gòu)中含有不飽和雙鍵，在應(yīng)用過(guò)程中易與氧氣作用發(fā)生酸化、聚合等反應(yīng)，降低其介電性能，因此需加入一定量的抗氧化劑以增強(qiáng)其抗氧化能力。復(fù)配技術(shù)選取食用級(jí)抗氧化劑，對(duì)植物絕緣油進(jìn)行特定配方、特定比例的添加，以*大程度增加其氧化安定性，使其在使用過(guò)程中保持擊穿場(chǎng)強(qiáng)、介質(zhì)損耗因數(shù)、酸值、粘度等性能穩(wěn)定。
3.工藝流程
植物絕緣油精煉原理見(jiàn)圖1。
圖1植物絕緣油精煉原理圖
植物絕緣油生產(chǎn)流程示意圖見(jiàn)圖2。
圖2植物絕緣油生產(chǎn)流程示意圖
六、主要技術(shù)指標(biāo)
1.擊穿電壓≥35kV;
2.100℃下介質(zhì)損耗因數(shù)≤0.04;
3.傾點(diǎn)≤-10℃;
4.燃點(diǎn)≥300℃;
5.40℃下運(yùn)動(dòng)粘度≤50mm2/s;
6.酸值≤0.06mgKOH/g;
7.水含量≤100mg/kg;
8.析氣傾向≤0μL/min。
七、技術(shù)鑒定情況
該技術(shù)于2016年通過(guò)中電聯(lián)國(guó)內(nèi)輸配電技術(shù)協(xié)作網(wǎng)組織的專家成果鑒定，并獲得國(guó)家發(fā)明**1項(xiàng)，實(shí)用新型**1項(xiàng)。
八、典型用戶及投資效益
典型用戶：國(guó)家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司、國(guó)電龍?jiān)措娏瘓F(tuán)股份有限公司等
典型案例1
案例名稱：陜西渭南供電局植物絕緣油配電變壓器增容工程
建設(shè)規(guī)模：1臺(tái)植物油變壓器。建設(shè)條件：應(yīng)用于國(guó)家電網(wǎng)配電網(wǎng)。
主要建設(shè)內(nèi)容：使用電壓等級(jí)為10kV，容量為630kVA的植物絕緣油變壓器對(duì)傳統(tǒng)礦物油配變進(jìn)行更換。主要設(shè)備為植物絕緣油變壓器。
項(xiàng)目總投資5萬(wàn)元，建設(shè)期為3個(gè)月。年碳減排量約1.3tCO2，碳減排成本約80～100元/tCO2?？僧a(chǎn)生的年經(jīng)濟(jì)效益約為8萬(wàn)元，投資回收期為8個(gè)月。
典型案例2
案例名稱：廣東清遠(yuǎn)供電局植物絕緣油配電變壓器改造工程。
建設(shè)規(guī)模：2臺(tái)植物油變壓器。建設(shè)條件：應(yīng)用于南方電網(wǎng)配電網(wǎng)。
主要建設(shè)內(nèi)容：使用電壓等級(jí)為10kV，容量為630kVA的兩臺(tái)植物絕緣油變壓器對(duì)傳統(tǒng)礦物油配變進(jìn)行替代。項(xiàng)目總投資10萬(wàn)元，建期為3個(gè)月。年碳減排量約2.5tCO2，碳減排成本約80～100元/tCO2。
可產(chǎn)生的年經(jīng)濟(jì)效益約為16萬(wàn)元，投資回收期為8個(gè)月。
九、推廣前景和減排潛力
隨著我國(guó)配電網(wǎng)建設(shè)與農(nóng)網(wǎng)改造的發(fā)展，預(yù)計(jì)未來(lái)5年，每年使用的絕緣油總量將達(dá)到60萬(wàn)t，按預(yù)期推廣比例50%計(jì)算，變壓器項(xiàng)目總投資將達(dá)到375億元，其中植物絕緣油投資為75億元，可形成的年碳減排能力約為95萬(wàn)tCO2。
