一种抗气体产生的天然酯绝缘油及其制备方法与流程

本发明属于绝缘油，涉及一种抗气体产生的天然酯绝缘油及其制备方法。

背景技术：

1、由于用电量的上升，变电站的规模逐渐增大，同时变压器的数量也逐渐增加，变压器油能够增加变压器内各部件的绝缘强度、能够在变压器运行时起散热冷却作用、能够防止电晕和电弧放电的产生，变压器油的质量直接影响变压器的安全运行。目前变压器油主要是矿物绝缘油，矿物绝缘油是石油的一种分馏产物，其主要的成分有烷烃、环烷族饱和烃、芳香族不饱和烃等化合物，是一种浅黄色的透明液体。矿物绝缘油的燃点较低，耐水性较差，因此存在一定的安全问题，同时其在土壤或河流中的代谢速度非常缓慢，一旦发生泄漏，将会对环境造成严重污染。

2、天然酯绝缘油又称植物绝缘油主要成分为甘油三脂肪酸酯，具有良好环境相容性以及生物降解性，通常由菜籽、大豆、茶籽等油料作物中提取，用于变压器或类似电气设备的绝缘液体。天然酯绝缘油具有安全环保、燃点高、易降解、耐潮性好等优势，作为绝缘和散热介质，在电力领域应用广泛，天然酯绝缘油变压器为其终端产品。与常规矿物油变压器相比，天然酯绝缘油变压器具有绝缘寿命长、安全环保、负载能力强等优势，为绿色变压器代表产品。

3、变压器内部的绝缘油、纸等绝缘材料在电应力或热应力的作用下会发生化学反应，产生氢气、一氧化碳、二氧化碳和低分子烃类特征气体，氢气及低分子烃类为可燃气体，大量产生会给变压器造成严重的安全隐患，并且这些气体的存在会加速变压器绝缘油的氧化，从而导致老化加速。然而天然酯绝缘油存在碳碳不饱和键和酯键，使植物油氧化机理主要表现为活泼的烯基自由基反应，在氧化初期就迅速被氧化，同时对后续的氧化反应起到引发作用，氧化反应一旦开始就很难终止。因此，提出一种抗氧化性能强并且具有抗气体产生能力的天然酯绝缘油具有重要意义。

技术实现思路

1、为解决天然酯绝缘油抗氧化性能差以及特征气体产量较高的问题，本发明提供一种抗气体产生的天然酯绝缘油及其制备方法，通过在精炼植物油中加入抗氧化剂以及抗气体产生剂，得到天然酯绝缘油，本发明制备的天然酯绝缘油在热作用下氢气及乙烷产生量明显下降，相比于未加入抗气体产生剂的天然酯绝缘油分别下降了74.92％和85.31％，具有更强的抗氧化性能，能够保障变压器的安全运行。本发明为高抗氧化性、热作用下低特征气体产生量的天然酯绝缘油提供一种获取途径。

2、为实现本发明的技术目的，一方面，本发明提供一种天然酯绝缘油，以质量份计，包括：精炼植物油96～98.2份和添加剂1～4份。

3、进一步，本发明提供的天然酯绝缘油中，精炼植物油的各项参数符合dl/t 1811标准要求。精炼植物油的制备原料选自菜籽油、大豆油、玉米油、葵花籽油、花生油及大麻油中的至少一种。

4、进一步，本发明提供的天然酯绝缘油中，以质量份计，添加剂包括抗氧剂1份及抗气体产生剂0.8～3份，抗氧剂选自特2,6-二叔丁基对甲酚(bht)、丁基对苯二酚、丁羟基茴香醚、生育酚中的至少一种。抗气体产生剂为组分a和组分b的混合物，组分a选自水杨酸酯类及其衍生物中的一种，组分b为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。

5、进一步，本发明提供的天然酯绝缘油中，水杨酸酯类具体为邻羟基苯甲酸异戊酯；水杨酸酯类衍生物具体为邻羟基苯甲酸苄酯；组分a为油溶性。以质量比计，组分a与组分b的混合比例为1:15～1:20。

6、还有，本发明请求保护上述天然酯绝缘油在提高天然酯绝缘油性能中的应用。提高天然酯绝缘油性能包括提高抗氧化性以及降低特征气体产生量。特征气体为氢气(h2)、乙炔(c2h2)、甲烷(ch4)、乙烯(c2h4)、乙烷(c2h6)、一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)。

7、与现有技术相比，本发明提供的技术方案至少具备下述的有益效果或优点：

8、本发明提供的天然酯绝缘油在不改变其优良的高温性能、绿色环保、燃点高等性能的前提下使其具有更强的抗氧化性能，保障变压器的安全运行。本发明提供的天然酯绝缘油在120℃条件下反应48h后测定的介质损耗因数(90℃)、运动粘度(40℃)、酸值、工频击穿电压(2.5mm)和闪点(闭口)变化不大，但是其48h氧化安定性中的总酸值、介质损耗因数(90℃)及运动粘度(40℃)增大量更低，表明本发明提供的天然酯绝缘油抗氧化性能更强。

9、本发明提供的天然酯绝缘油能够降低在热作用下引起的特征气体的产生量，特征气体包括：氢气、乙炔、甲烷、乙烯、乙烷、一氧化碳、二氧化碳，能够明显降低在热作用下引起的氢气及乙烷产生量，其降低效果分别为74.92％和85.31％。通过降低特征气体的产生量，能够降低因氢气及乙烷大量产生给变压器造成的严重安全隐患，避免气体所引发的天然酯绝缘油加速老化现象。

技术特征：

1.一种天然酯绝缘油，其特征在于，以质量份计，包括精炼植物油96～98.2份和添加剂1～4份；

2.根据权利要求1所述的天然酯绝缘油，其特征在于，所述水杨酸酯类具体为邻羟基苯甲酸异戊酯；

3.根据权利要求1所述的天然酯绝缘油，其特征在于，以质量比计，所述组分a与所述组分b的混合比例为1:15～1:20。

4.根据权利要求1所述的天然酯绝缘油，其特征在于，所述抗氧剂选自特2,6-二叔丁基对甲酚、丁基对苯二酚、丁羟基茴香醚、生育酚中的至少一种。

5.权利要求1～4任一项所述天然酯绝缘油在提高天然酯绝缘油性能中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述提高天然酯绝缘油性能包括提高抗氧化性以及降低特征气体产生量。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述特征气体为氢气、乙炔、甲烷、乙烯、乙烷、一氧化碳、二氧化碳。

技术总结
本发明公开了一种抗气体产生的天然酯绝缘油及其制备方法，以质量份计，所述天然酯绝缘油包括精炼植物油96～98.2份和添加剂1～4份。添加剂包括抗氧剂及抗气体产生剂，抗气体产生剂由水杨酸酯类及其衍生物与β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯混合得到。本发明制备的天然酯绝缘油具有较强的抗氧化性能，且能够减少特征气体的产生量，其中氢气及乙烷产生量下降效果明显，相比于未加入抗气体产生剂的天然酯绝缘油分别下降了74.92％和85.31％，且本发明制备的天然酯绝缘油保持着优良的高温性能以及绿色环保性能。本发明为提高天然酯绝缘油的抗氧化性并降低特征气体产生量提供一种方法。

技术研发人员：黄飞,杨渝,杨曼,龚俊,邓继生
受保护的技术使用者：广东卓原新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15