目錄
前言 區別
發展歷程 發展狀況
好處 特點
結論
前言
尼古拉? 特斯拉發明變壓器以來，變壓器的功能、結構、用材變化是很少的，它始終是圍繞電的升壓和降壓而設計的，很少有人考慮變壓器及其用材對環境產生負面影響這個問題，直到20世紀80年代以天然酯絕緣變壓器為代表的綠色變壓器出現，變壓器在設計理念上才出現了革命性的變化，即變壓器除了用來高效率地升降電壓，它還必須對環境友好，真正意義上的綠色變壓器出現了。
在天然酯絕緣變壓器等綠色變壓器出現以前，配電變壓器一般分為油浸式和干式。在我國電網領域95%都是油浸式變壓器，在工業領域60%以上也是油浸式。這兩種變壓器具有生產工藝簡單，技術成熟，過負荷能力強，價格便宜等特點，但這兩種變壓器目前應用的絕緣材料，其環境影響較大，它們既代表了過去變壓器的典型型態，也代表了工業時代人們的設計理念，即追求工業產品的經濟性、功能性和可規模生產的特性，而忽視其對環境的影響。
中國電力網將通過礦物油變壓器和天然酯絕緣變壓器的比較，來看看目前傳統的變壓器和最新綠色變壓器的區別：
1、 礦物油變壓器的環保性與安全性
目前配電變壓器絕緣介質基本上是礦物油，礦物油雖便宜，但有以下缺點：
1)易燃性：礦物油變壓器在防火和防爆方面有明顯缺陷，特別是大型電力變壓器，有些省還要求必須配置充氮滅火裝置。
2)對環境不友好：變壓器泄露出來的礦物油處理起來非常耗費人力和物力，處理不當會對土壤和水造成污染。
3)回收成本高、回收難度高：由于礦物質油需要專業設備、專業的回收流程和專業人才才能保證其無害地再利用，而有些回收的企業管理和技術工藝差，會造成礦物油的泄露而造成二次污染。
4)發生事故補救成本高：礦物油運動粘度低，易滲透，容易波及水庫，降解緩慢，泄露溢出補救成本高;
2、代酯類絕緣油變壓器發展歷程
20世紀80年代酯類絕緣油開始出現，分為合成酯和天然酯。合成酯是由有機母體通過化學方法合成，合成酯成本高，只能用在一些特殊場合;而天然酯由農產品得到已經發展成熟，成本上和性能上都適合做絕緣介質,目前市場上有FR3和BIOTEMP等天然酯，FR3是大豆提煉的，BIOTEMP是葵花籽提煉的。
天然酯絕緣變壓器目前發展狀況：
-超過100萬臺天然酯絕緣變壓器在全世界運行;
-25,000臺大中型天然酯絕緣變壓器;
-5000臺室內天然酯絕緣變壓器;
-5000個變電站使用天然酯絕緣變壓器;
-15,000臺變壓器更換了天然酯;
-超過100家供應商具有供應天然酯的供應能力;
-超過100家變壓器生產廠正在使用和促進該技術;
應用在420kV電壓以上的變壓器上的經驗：
-天然酯絕緣500kV變壓器已經通過實驗驗證;
-德國西門子制造的420kV天然酯絕緣變壓器已經于2013年上電網運行;
-巴西500kV天然酯絕緣變壓器已經應用在 ELECTRONORTE輸電項目;
-美國農墾局345kV天然酯絕緣變壓器輸電項目;
-墨西哥400kV變壓器更換天然酯項目。
天然酯在中國的發展; font-family: 'PingFang SC', Arial, 微軟雅黑, 宋體, simsun, sans-serif; line-height: 30px; text-indent: 0px;">-中國第一條年產300噸的植物絕緣油生產線已經建立;
-《國家重點推廣的低碳技術目錄》2017年低碳部分將變壓器用植物絕緣油生產技術列入。
-2015年8月工信部、質檢總局、發改委聯合印發《配電變壓器能效提升計劃》，明確將植物絕緣油變壓器列為推廣的配電變壓器新技術產品;
-植物油變壓器已在陜西省投運100余臺，河南省于2015年招標60臺。
3、天然酯絕緣變壓器的好處
1)環境友好
-由可再生資源制造,98%的成分為植物油;
-不含有害成分;不含任何石油、鹵素、聚硅酮及硫成分;
-沒有毒性和危險性：通過OECD口服及水生毒性實驗曾發布測定急性經口毒性試驗方法);
-可完全降解：根據環境保護機構的標準，FR3可在28天內完全降解泄露補救成本低，無污染
-天然酯泄露后無毒性，滲透速度慢，可完全降解，泄露溢出補救成本低，對水和土壤無污染;
3)防護安全性大幅提升
-天然脂油燃點是360度，而礦物油是160度，合成酯是310度。用天然脂油絕緣介質做的變壓器到目前為止沒有起火記錄;和礦物油相比，天然酯油不易揮發，燃燒時產生的氣體少，產生的壓力也比較小，可以減少產生高能量電弧故障，減少爆炸和相關附帶損害風險。它被點燃時間長，燃燒只產生氧和水，對環境沒有損害。下圖為在美國做的實驗，天然酯和礦物質油燃燒時的不同情景。
天然酯和礦物質油燃燒時的不同情景
-FM許可及UL認可;可以用在室內，可以省去噴淋系統和防火墻;減少了建筑物之間的間距;
4)合理選型讓用戶節省成本，使運行替換操作更具靈活性
-在保持額定運行容量前提下，可以購買額定容量更小的變壓器;
-在維持相同負載能力的條件下，優化設計的變壓器體積更小;
5)良好的耐熱性能提高了設備過載能力和延長了設備壽命
-現行標準熱點限值為110度;線圈溫升限值65K,這限制了變壓器的負載能力，而由ENVIROTEMP和FR3組成的絕緣系統可以耐受比標準高20度的高溫而且壽命不受影響;
-使用了天然脂油絕緣系統的變壓器更小而且具有相同或更強的過載能力;
-已有的變壓器升級改造可以提高其過載能力;
6)可延長絕緣系統壽命5-8倍
與礦物油相比，天然酯絕緣系統壽命延長5-8倍;EATON-COOPER POWER SYSTEM在2011年配電變壓器壽命分析報告中指出：保守估計天然酯絕緣變壓器僅延長兩年的壽命，20年內就可產生1920萬美元的凈收益，每年變壓器的替換量減少17%;
7)優秀的耐潮能力
天然酯與礦物油相比，在各個溫度下具有極高的水飽和度，在正常運行環境下，天然酯的水飽和度是一般礦物油的5-8倍，天然酯絕緣系統中，紙的水分要小于礦物油紙的水分。
天然酯絕緣油特點
結論
通過上面的比較可以看出天然酯絕緣變壓器除了環保性，還具備更多的優點，它與當前普通的礦物油變壓器最本質的區別就是它在設計階段考慮了變壓器基本功能以外還充分考慮了變壓器的環保特性，它的優越性是原有變壓器無法比擬的，它是人類在經過漫長的工業革命后對工業與環境進行了深刻反思后產生的新一代產品，即綠色產品。
綠色產品是人類歷史上繼工業革命后的又一次革命，就變壓器而言，綠色變壓器與特斯拉發明的“工業變壓器”的最大差別就是前者深刻地考慮了工業產品與環境的關系并進行了針對性的設計和選材從而能夠讓人類和自然和諧地相處并合理發展。當然，除了這里提到的天然酯絕緣變壓器，類似的綠色變壓器產品還包括但不限于合成酯絕緣變壓器、使用NOMEX絕緣紙的敞開式變壓器、立體卷鐵心變壓器等充分考慮了環境影響的各種綠色變壓器。
這些綠色產品代表了人類工業文明的未來方向。未來的時代是綠色的時代。
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