可再生植物絕緣油的節能估算

摘要：變壓器油作為變壓器的主要絕緣介質，其性能的優劣將直接影響變壓器的使用。傳統變壓器油可能含有多氯聯苯等有害物質，環保性和生物降解性能差。植物絕緣油在絕緣性能上更有優勢，同時對也應當是一種環境友好型的物質。該文通過對一次礦物能源、溫室氣體的排放以及可降解性進行節能估算，證明了植物絕緣油具有很好的節能減排效果。

關鍵詞：變壓器油；植物絕緣油；節能估算

一、引言

電力系統中大型變壓器大部分都依靠變壓器油油作填充介質，變壓器油的性能將很大程度上決定變壓器的工作性能優劣。

普通礦物油從石油中提取，日益枯竭石油資源的有限性決定了不能對傳統礦物油提供持續、穩定的大量供應；近十幾年來，由于礦物油的加速開采以及環境的持續惡化，新型可持續環保材料開始受到人們的關注。而隨著電力系統的發展，對大型變壓器的需求將不斷增加，越來越高的輸電電壓等級對變壓器的性能提出了更高的要求。

雖然傳統變壓器油的應用已經較為成熟，但無可否認它在環境友好、可持續發展以及電氣性能上有著致命的缺陷。為此我們需要尋求另外一種變壓器油代替傳統的絕緣油。新型變壓器油在絕緣性能上要與傳統變壓器油相當甚至更有優勢，同時對也應當是一種環境友好型的物質，能夠實現可持續發展。變壓器用植物油則可以滿足我們的需求。下面我們將就變壓器用植物絕緣油進行估算。

二、節能估算

據《2010中國電力年鑒》統計，江蘇省中屬于國家電網經營的區域共有約15784臺變壓器在運行中，總容量高達30000萬KVA，約18.44萬立方米的變壓器油在服務中。我們以此作為以下節能估算的前提，統一取18.44萬立方米的變壓器油作為計算對象。

（一）一次礦物能源的節省

倘若使用植物油來替代現今正在服務的變壓器使用的礦物油，可節省礦物油量18.44萬立方米。

原油的密度一般0.75-0.95，不妨取0.85噸每立方米，節省的礦物油噸數：

0.85=15.68萬噸

對于現今原油價格瘋狂上漲，及未來石油將供不應求的情況，倘若能從電力系統中省下這一筆相當大的原油使用量，能減輕我國對國際原油的依賴程度，從政治、經濟及環境保護等各方面來說均是有益的。

（二）對溫室氣體的排放的影響

取CO₂排放量基本計算公式：

排放的CO₂量==變壓器所需油總量變壓器油的平均單位體積排放CO₂量

經計算可知，使用植物油的溫室氣體排放量減少可達98%之多，即使用植物油所帶來的碳排放量只有傳統礦物油碳排放量的2%～3%，對于抑制和減少全球CO₂的排放量將起到顯著的效果。以上數據僅是計及江蘇一省的碳排放量，如果推廣至全國將有更為可觀的節能成效。

（三）植物油的可降解性

我們使用的是FR3絕緣冷卻液是一種基于豆油的變壓器油。相對小型（1000千伏以下）的變壓器，需要冷卻液（500加侖）約1.89立方米。可以為使用壽命為30年的1000千伏的變壓器服務。

植物油在自然界非常豐富，植物油是高度可降解的，降解超過95%。礦物油、甲基硅油只有較低的生物降解性。植物油的降解率是礦物油的3倍，不能被降解的變壓器油量也僅剩0.55萬立方米，在極大程度上減少了排入土壤中的不可降解的變壓器油，從而實現了對土地環境的保護，起到了“減排”的功效。

此外，由于礦物油是碳氫化合物，所以在礦物油的分解測試中發現它產生太多CO₂，CO和氫。而植物油在滅弧條件測試中和礦物油相比減少了四倍的易燃氣體。而且植物油具有很高的氣體吸收能力，因此它會抑制分解和腐爛的活動。

三、結束語

采用植物絕緣油作為傳統礦物變壓器油的替代品，減少了化石能源的開采，進而有效節約了化石能源，起到了節能減排的效果。另外，植物絕緣油的生物降解性大于97%，是一種環保清潔的液體絕緣材料，植物絕緣油不慎進入自然環境中或者已老化不能繼續使用時，無需進行處理即可被降解，從而使自然環境得到保護。

（編輯：WJ）