天然酯（植物）絕緣油

天然酯（植物）絕緣油是由天然的植物種子經壓榨、精煉和改性等工藝制備而成的新型絕緣液體介質，是一種高燃點、環保型液體電介質，不僅燃點高達300℃，28天的自然降解率達到95%，工頻擊穿電壓可超過70kV。而由于天然酯（植物）絕緣油來源于食用油，具有可再生和自然降解的優點，不會對土壤和水源等造成環境污染，特別適合在大型水力發電廠應用。

相對于礦物絕緣油，天然酯（植物）絕緣油的介電常數與絕緣紙的介電常數更接近，天然酯（植物）絕緣油油紙絕緣系統中絕緣油與絕緣紙在交流電場中的電場分布更加均勻，延長油紙絕緣的壽命。

天然酯（植物）絕緣油變壓器相關標準

• 2013年，國際電工委員會發布了IEC 62770-2013《電工用液體 變壓器和類似電氣設備用未使用過的天然酯（植物）絕緣油》，該標準分別介紹了天然酯（植物）絕緣油的物理、電氣、化學、運行、健康、安全和環境（HSE）等性能、含義、試驗方法，對天然酯（植物）絕緣油的分類、鑒別、一般驗貨要求和抽樣等方面作出明確規定。
• 《電力變壓器用天然酯（植物）絕緣油選用導則》在IEC 62770-2013《電工用液體 變壓器和類似電氣設備用未使用過的天然酯（植物）絕緣油》和IEEE Std C57.147-2008《變壓器用天然酯選用和維護導則》的基礎上結合行業研究成果編制而成，對未使用過的天然酯（植物）絕緣油在選用要求、現場驗收和處理、注油后的要求以及維護處理等方面提出明確規定。

天然酯（植物）絕緣油理化性能測試

l 物理性能

1）外觀：通過肉眼檢查未使用過的天然酯（植物）絕緣油應透明、無可見污染物、游離水和懸浮物。

2）運動粘度：液體流動時內摩擦力的量度，運動粘度隨溫度的升高而降低。本標準規定在指定溫度下用運動粘度來評價絕緣油的流動性能，單位為mm²/s，用運動粘度的上限值作為對冷卻效果的保證。隨著溫度升高，絕緣油運動粘度下降，下降速率取決于絕緣油的化學組分。

3）傾點和凝點：傾點為在規定條件下，被冷卻的試樣能流動的最低溫度；凝點為試樣在規定條件下冷卻至停止流動的最高溫度，單位為℃。

4）水分：天然酯（植物）絕緣油的主要成分是甘油三酸酯，甘油三酸酯中含有羥基和羰基等親水集團，在相同溫度下天然酯（植物）絕緣油的相對飽和含水量遠遠大于礦物絕緣油，其含水量達到100mg/kg時，擊穿電壓都在80kV以上，仍然具有良好的電氣性能。

5）密度：油品的密度與其化學組分有關，為了使油中水分和生成的沉淀物盡快下沉到油箱底部，要求絕緣油的密度盡量小。

6）界面張力：由于天然酯（植物）絕緣油和礦物絕緣油固有化學性能不同，天然酯（植物）絕緣油的界面張力比礦物絕緣油低，天然酯（植物）絕緣油的界面張力典型值在25mN/m～30mN/m之間。

l 化學性能

1）酸值：除非受到污染，新油的酸值可以達到非常低的水平。絕緣油經過氧化試驗后，酸值是作為評定該油氧化安定性的重要指標之一，它既是反映絕緣油早期劣化階段的主要指標，也是運行性能指標。

2）腐蝕性硫：天然酯（植物）絕緣油均來源于天然的油料作物，而且在整個精煉工藝中都不會引入硫及硫化物，所以不會存在腐蝕性硫。天然酯（植物）絕緣油按照ASTM D1275 B、IEC 62535、SH/T 0804等相關標準對腐蝕性硫進行了測試，測試需表明無腐蝕性。

3）添加劑：添加劑可包含抗氧劑、金屬鈍化劑、降凝劑等。抗氧化劑可以延緩天然酯（植物）絕緣油的氧化，避免凝膠和酸性物質的形成。所有添加劑的質量分數應低于5%。最初的添加劑類型和濃度對于天然酯（植物）絕緣油變壓器的運行和維護指導非常有用。

4）2-糠醛：未使用過的天然酯（植物）絕緣油中應不含2-糠醛。絕緣油中2-糠醛及相關化合物應按NB/SH/T 0812進行檢測，未使用的天然酯（植物）絕緣油中也可能存在痕量的某些呋喃化合物。

5）氧化安定性：它表征絕緣油抵抗氧氣、溫度等作用而保持其性能不發生永久變化的能力，是絕緣油的一項重要性能指標。

l 天然酯（植物）絕緣油電氣性能測試

1）擊穿電壓：通常標準規定的均指絕緣油在工頻電壓作用下的擊穿電壓值，它表征絕緣油耐受電應力的能力，該值與絕緣油的組成和精制程度等絕緣油本質因素無關，受絕緣油中雜質和溫度的影響。影響最大的雜質是水分和纖維，特別是兩者同時存在時。絕緣油經凈化處理后，不同絕緣油的擊穿電壓值都可得到很大提高。

2）介質損耗因數：介質損耗因數增大，標明絕緣油受到水分、帶電顆粒或可溶性極性物質的污染。它對油處理過程中的污染非常敏感，對變壓器而言，內部的清潔度至關重要。

3）相對介電常數：相對介電常數是在一個電容器兩電極之間和周圍全部由被試絕緣材料充滿時的電容量與同樣電極形狀極板間為真空時的電容量之比。天然酯（植物）絕緣油的相對介電常數典型值在2.7至3.3之間。

l 安全和環保性能

1）燃點和閃點：變壓器油防火安全最重要的火災危險性參數是燃點。高燃點絕緣油是一種新型的安全、防火變壓器絕緣冷卻劑。天然酯（植物）絕緣油燃點在360℃左右，比礦物絕緣油高近200℃。

2）聚氯聯苯（PCB）：PCB是一種有毒化合物，會對肝臟、神經和內分泌系統等造成損傷，也是致癌物質，因而被嚴格控制。在我國曾有少量電容器使用過。未使用過的天然酯（植物）絕緣油應不含任何聚氯聯苯，為防止天然酯（植物）絕緣油受到污染應控制PCB的引入。

3）生物降解：天然酯（植物）絕緣油的主要成分是甘油三酯類物質，在微生物的作用下，甘油三酯類物質經過酶催化反應降解為CO₂、H₂O，或經過一系列的生物化學合成代謝轉化為構成微生物細胞物質的中間產物，降解轉化速度較快。天然酯（植物）絕緣油的生物降解率都在97%以上，遠遠高于合成酯、礦物絕緣油及硅油的生物降解率，即使發生泄漏也能夠快速而徹底的降解，對周邊環境造成的損害很小或幾乎沒有，充分展示其環保特色。