植物绝缘油的研究进展
2024年植物绝缘油变压器市场发展现状
2024年植物绝缘油变压器市场发展现状1. 引言植物绝缘油变压器是电力传输和配电系统中重要的设备之一。
它们起到将电压从高水平变换到适合分配和使用的低水平的作用。
当涉及到绝缘油时，植物绝缘油是一种环保和可持续的替代品，相较于传统的矿物油绝缘油具有更好的性能。
本文将探讨植物绝缘油变压器市场的发展现状。
2. 市场概述植物绝缘油变压器市场是一个快速发展的市场。
随着环境保护意识的提高，对于环保产品的需求也在增加。
植物绝缘油作为一种环保且可再生的替代品，能够满足人们对环境友好和可持续性的需求。
因此，植物绝缘油变压器市场在近年来得到了广泛的关注和发展。
3. 市场驱动因素植物绝缘油变压器市场的发展主要受到以下几个因素的驱动：3.1 环境保护要求作为一种环保替代品，植物绝缘油能够减少对环境的污染。
在一些国家和地区，政府对于电力设备的环保要求不断提高，推动了植物绝缘油变压器市场的发展。
3.2 可持续发展意识植物绝缘油是一种可再生资源，通过使用植物绝缘油能够减少对石油等有限资源的依赖，进一步推动了植物绝缘油变压器市场的发展。
3.3 性能优势相较于传统的矿物油绝缘油，植物绝缘油具有更好的电气性能和绝缘性能。
它具有更高的介电强度、更好的热稳定性和更低的毒性。
这些性能优势也是植物绝缘油变压器市场发展的重要驱动力之一。
4. 市场挑战虽然植物绝缘油变压器市场发展迅速，但仍然面临一些挑战：4.1 高成本由于植物绝缘油的生产成本相对较高，因此植物绝缘油变压器的价格也较高。
这对于一些开发中国家和地区来说，可能是一个不可承受的成本。
4.2 技术标准植物绝缘油变压器的生产技术和标准还不够成熟和统一，这对植物绝缘油变压器市场的发展带来一定的影响。
5. 市场前景随着环境意识的进一步提高和技术的不断进步，植物绝缘油变压器市场有望实现更快速的发展。
一些主要的变压器制造商已经开始开展研发工作，推出植物绝缘油变压器产品。
这预示着植物绝缘油变压器市场在未来几年将得到进一步的扩大。
植物绝缘油的研究进展
植物绝缘油的研究进展摘要：介绍了植物绝缘油在国内外的研究现状，着重分析了植物绝缘油相比于矿物绝缘油在理化、电气性能、生物降解和节能减排特性上所具有的优势，同时提出了今后研究工作的发展方向。
关键词：植物绝缘油；理化性能；电气性能；生物降解；节能减排；环保1.引言矿物绝缘油具有优良的理化性能和电气绝缘及冷却特性，可起到绝缘、散热冷却和熄灭电弧等作用，被广泛应用于油浸式电力变压器中已有近百年的历史。
然而矿物绝缘油的燃点低（160℃左右），在变压器过热或内部短路故障情况下，可能发生火灾或爆炸事故，无法满足矿山、军事设施以及高层建筑等场所高防火性能的要求，而且矿物绝缘油的生物降解性能差（低于30%），是一种非环保型的液体绝缘材料，一旦发生泄漏将会对周边环境造成严重的污染和破坏。
此外，矿物绝缘油是一种不可再生的石油产品，大量使用会侵占有限的石油资源，进而加剧石油资源的紧缺和枯竭。
因此，开发能够替代矿物绝缘油的高燃点、可降解、可再生、节能环保的新型液体绝缘介质已成为一个研究热点，具有良好的发展前景。
植物绝缘油是由天然的油料作物经压榨、精炼和改性等工艺制备而成，其理化、电气绝缘性能良好，能够达到电力用油的要求；燃点高于300℃，防火安全性能突出；自然生物降解率高达97%以上，不会对土壤和水源等造成环境污染；原料来源广阔，兼具可再生的优点；极有可能作为替代矿物绝缘油的新型液体绝缘材料。
2.植物绝缘油的发展现状植物绝缘油的研究是与矿物绝缘油同期开展的，由于植物绝缘油的凝点高、粘度大、抗氧化性差，在早期未能得到推广应用，其用途仅局限于电容器中。
直到20世纪90年代以后，人们才开始研发新型植物绝缘油，并逐渐使用其作为电力变压器的液体绝缘介质。
随着美国、欧盟及日本等国家对植物绝缘油的深入研究，截止至目前，已经有数家公司生产的植物绝缘油进入了商业销售阶段，主要有ABB公司的BIOTEMP，Cooper公司的FR3，M&I MATERIALS公司的MIDEL eN，日本AE帕瓦株式会社的PFAE等，并且在电力变压器中得到了良好的工程应用。
植物绝缘油及其纯化方法
专利名称：植物绝缘油及其纯化方法
专利类型：发明专利
发明人：陈于晴,黄青丹,莫文雄,王勇,黄慧红,宋浩永,赵崇智,刘静,李助亚,王炜
申请号：CN202111272642.3
申请日：20211029
公开号：CN114058445A
公开日：
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种植物绝缘油的纯化方法，包括以下步骤：将植物绝缘油粗品、醋酸和水于60℃～80℃混合反应后，静置分层，取有机相；植物绝缘油粗品为通过碱炼制得。
通过将植物绝缘油粗品、醋酸和水在特定温度下混合，醋酸可以与碱炼植物绝缘油中生成的离子型表面活性剂脂肪酸钠盐发生反应生成脂肪酸，从而除去具有乳化作用的脂肪酸钠盐；同时，脂肪酸钠盐在水中的溶解度较好，静置后实现油相和水相的有效分离，可进一步除去具有乳化作用的脂肪酸钠盐，从而使得植物绝缘油的纯度较高，稳定性较好。
申请人：广东电网有限责任公司广州供电局
地址：510665 广东省广州市天河区天河南二路2号
国籍：CN
代理机构：广州华进联合专利商标代理有限公司
代理人：周孝湖
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植物绝缘油精炼处理新进展
关 键 词 ：植 物 绝 缘 油 ；精 炼 ；生物 降 解 率
Ｎ ｅｗ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｏ ｉｌ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ
ＸＩＡＯ Ｓａ、，ＲＥＮ Ｑｉａｏ－ｌｉｎ ，ＲＥＮ Ｂｅｉ ｔｉｎｇａ，ＸＩＡＯ Ｙａ－ｐｉｎｇ、，ＣＨＥＮ Ｌｉ （１． Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｈｕｂｅｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｘｉａｏｇａｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｘｉａｏｇａｎ ４３２０００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｈｕｂｅｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｓｕｉｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｕｉｚｈｏｕ ４４１３（）（），Ｃｈｉｎａ；
绝缘油研究报告
绝缘油研究报告概述绝缘油又称为全合成绝缘油，是一种新型的高性能绝缘油，具有较好的电绝缘性能、热稳定性、抗氧化性、低温流动性和抗污染性等特点。
目前，绝缘油的应用已经逐步覆盖了电力、电气、电子、机械等多个领域。
因此，本文主要对绝缘油进行研究。
绝缘油的成分绝缘油主要由多种成分组成，包括烷基化合物、芳香族化合物、酚类化合物、酮类化合物、醇类化合物、脂肪酸化合物等。
其中，烷基化合物和芳香族化合物是绝缘油的主要成分。
烷基化合物具有较好的低温流动性和稳定性，芳香族化合物具有较好的电绝缘性能和热稳定性。
1. 电绝缘性能绝缘油具有较好的电绝缘性能，可以有效地绝缘电气设备中的电流。
同时，绝缘油还具有良好的耐高压性能，可以承受高电压下的工作。
2. 热稳定性绝缘油具有较好的热稳定性，可以承受高温下的工作。
在高温下，绝缘油不会分解或变质，从而保证了电气设备的安全运行。
3. 抗氧化性绝缘油具有较好的抗氧化性，可以有效地抵抗氧化反应的发生。
在使用绝缘油的过程中，由于长期使用和高温作用等原因，绝缘油容易与氧气发生反应而出现氧化现象。
因此，绝缘油必须具有较好的抗氧化性能，以保证长期使用。
4. 低温流动性绝缘油具有较好的低温流动性，可以在低温下流动和工作。
在低温环境下，绝缘油不能凝固或变得过于粘稠，影响电气设备的正常工作。
5. 抗污染性绝缘油具有较好的抗污染性，可以有效地抵抗外界污染物的侵蚀。
在电气设备的使用过程中，由于周围环境和操作方式不同，有可能会出现不同程度的污染，这会降低绝缘油的性能和使用寿命。
绝缘油主要应用于变压器、开关设备、互感器、电缆和电容器等电气设备中。
此外，还应用于电气绝缘油滤油机、油电位器、输电线路和变电站现场绝缘测试等。
为了保证绝缘油的性能和使用寿命，需要进行定期保养和更换。
一般来说，绝缘油的更换周期为3~5年，具体视设备的使用情况和污染程度而定。
在更换绝缘油时，需要将旧油彻底排除，清洗设备内部，然后再注入新的绝缘油。
食用植物油精炼技术在生产植物绝缘油中的应用研究
食用植物油精炼技术在生产植物绝缘油中的应用研究
潘逢博;严有兵;万辉;刘得建;顾星海;王强
【期刊名称】《粮食与食品工业》
【年(卷),期】2015(022)001
【摘要】结合植物油精炼和绝缘油的各自特点,优化设计了制备植物绝缘油的一次碱练、脱水、脱色、脱酸的工艺,以及生产过程中的参数要求、注意事项等.通过对5 t/d精炼生产线的调试,该工艺达到了制备植物绝缘油的酸值(KOH)指标
0.03mg/g.
【总页数】4页(P36-38,41)
【作者】潘逢博;严有兵;万辉;刘得建;顾星海;王强
【作者单位】无锡中粮工程科技有限公司,无锡214035;无锡中粮工程科技有限公司,无锡214035;无锡中粮工程科技有限公司,无锡214035;无锡中粮工程科技有限公司,无锡214035;无锡中粮工程科技有限公司,无锡214035;无锡中粮工程科技有限公司,无锡214035
【正文语种】中文
【中图分类】TS224.6
【相关文献】
1.电导率测定在鉴别食用植物油掺伪应用研究 [J], 朱锐;王督;杨小京;何东平
2.气相色谱-质谱联用法测定14种食用植物油中的植物甾醇 [J], 杨春英;刘学铭;陈智毅;杨荣玲;林耀盛;赵晓丽
3.食用植物油精炼技术 [J], 贾友苏;刘智峰
4.AHP-Fuzzy综合评价法在食用植物油工业清洁生产评价中的应用 [J], 赵莹;金慧;陈庆红;邰志娟;范宇光;秦立武;崔凯峰;吴秀玲
5.AHP-Fuzzy综合评价法在食用植物油工业清洁生产评价中的应用 [J], 赵莹;金慧;陈庆红;邰志娟;范宇光;秦立武;崔凯峰;吴秀玲;
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调研：植物绝缘油的基本特性及电气性能
调研：植物绝缘油的基本特性及电气性能植物绝缘油的组成及基本特性植物油的组成中95%以上为脂肪酸甘油三酯，此外还有含量极少而成份又非常复杂的类脂物，植物油是混脂肪酸甘油三酯的混合物。
构成甘三酯的脂肪酸种类、碳链长度、不饱和度以及甘三酯分子的几何构型对油脂的性质起着重要的作用，此外，脂肪酰基和甘油三个羟基的结合位置，即脂肪酸在甘三酯中的分布情况对油脂的性质也有很大影响。
一般在高级植物油中都含有5~10种脂肪酸成分。
若组成甘三酯的三个脂肪酸相同，则称为同酸甘三酯，否则为异酸甘三酯。
在甘三酯分子中，甘油基(CH2-CH-CH2)部分的相对分子质量是41，其余部分为脂肪酸基团(RCOO-)。
随油脂种类不同，脂肪酸基团变化很大，总相对分子质量约为650~970。
由于脂肪酸在甘三酯分子中所占的比重很大(约占总分子量的95%左右)，因此它们对甘三酯的物理和化学性质起主导性的影响。
油脂的性质与脂肪酸的种类及脂肪酸在甘油三个羟基位置上的分布有关，因此分析甘三酯中脂肪酸的分布具有重要意义。
研究发现，1.3-随机-2-随机分布学说对含常规脂肪酸的植物种子油脂十分准确。
该假说认为：脂肪酸在sn-1.3位和sn-2位的分布是独立的，互相没有联系；分布于sn-1,3 位和sn-2位脂肪酸在该位置的分布是随机的。
脂肪酸属于脂肪族的一元羧酸，只有一个羧基和一个烃基。
天然油脂所含的脂肪酸绝大部分为偶碳直链的，极少数为奇数碳链和具有支链的酸。
不饱和脂肪酸根据所含双键的多少，分为一烯酸、二烯酸、三烯酸和三烯以上的酸。
植物油用作液体绝缘介质的研究与矿物绝缘油的研究是同期开始的。
早期的研究中，因为植物油的凝点高、抗氧化性能差、粘度大等问题而未能推广使用。
自上世纪90 年代之后，植物油重新成为研究的热点。
作为可替代矿物绝缘油的液体绝缘介质，植物油应具有如下的性能：（1）可生物降解性能；（2）良好的稳定性；（3）良好的电气性能；（4）良好的理化性能；（5）来源的广泛性。
植物绝缘油处理经验浅谈
植物绝缘油处理经验浅谈摘要：植物绝缘油具有低排碳量，无毒，易降解的生物特性，作为替代矿物油的绝缘油，越来越多的应用在变压器领域如配变，特种变，电抗器，风电变等，由于植物油与矿物油的分子结构差异性，在油处理方面工艺也同样存在不同，作为新兴的绝缘材料，在油处理方面缺少经验借鉴。
因此，研究适用植物绝缘油的处理工艺，对植物绝缘油的推广应用有重要的意义。
Experience of treatment on vegetable insulating oilAbstract: Vegetable insulating oil has a low carbon emission, non-toxic, biological characteristics of easily degradable, as insulating oil instead of mineral oil, more and more applications in the fields such as the transformer of distribution transformer, special type transformer, reactor, the wind power variable, due to differences in molecular structure of plant oil and mineral oil, in oil processing process as there are different, as insulating material emerging, lack of experience in the oil processing. Therefore, research on the application of treatment process of insulating oil plants, has the vital significance to the popularization and application of vegetable insulating oil..关键词：植物绝缘油油处理水分介质损耗Keywords: Vegetable insulating oils；Oil treatment；moisture content；Dissipation factor引言植物油和矿物油属于不同种类的有机物，在分子构成和结构特征上有差异。
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植物绝缘油的研究进展
发表时间：2017-12-23T19:40:27.710Z 来源：《电力设备》2017年第26期作者：潘好伟杨圣超[导读] 摘要：介绍了植物绝缘油在国内外的研究现状，着重分析了植物绝缘油相比于矿物绝缘油在理化、电气性能、生物降解和节能减排特性上所具有的优势，同时提出了今后研究工作的发展方向。
(国网新疆电力公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐 830011) 摘要：介绍了植物绝缘油在国内外的研究现状，着重分析了植物绝缘油相比于矿物绝缘油在理化、电气性能、生物降解和节能减排特性上所具有的优势，同时提出了今后研究工作的发展方向。
关键词：植物绝缘油；理化性能；电气性能；生物降解；节能减排；环保 1.引言
矿物绝缘油具有优良的理化性能和电气绝缘及冷却特性，可起到绝缘、散热冷却和熄灭电弧等作用，被广泛应用于油浸式电力变压器中已有近百年的历史。
然而矿物绝缘油的燃点低（160℃左右），在变压器过热或内部短路故障情况下，可能发生火灾或爆炸事故，无法满足矿山、军事设施以及高层建筑等场所高防火性能的要求，而且矿物绝缘油的生物降解性能差（低于30%），是一种非环保型的液体绝缘材料，一旦发生泄漏将会对周边环境造成严重的污染和破坏。
此外，矿物绝缘油是一种不可再生的石油产品，大量使用会侵占有限的石油资源，进而加剧石油资源的紧缺和枯竭。
因此，开发能够替代矿物绝缘油的高燃点、可降解、可再生、节能环保的新型液体绝缘介质已成为一个研究热点，具有良好的发展前景。
植物绝缘油是由天然的油料作物经压榨、精炼和改性等工艺制备而成，其理化、电气绝缘性能良好，能够达到电力用油的要求；燃点高于300℃，防火安全性能突出；自然生物降解率高达97%以上，不会对土壤和水源等造成环境污染；原料来源广阔，兼具可再生的优点；极有可能作为替代矿物绝缘油的新型液体绝缘材料。
2.植物绝缘油的发展现状
植物绝缘油的研究是与矿物绝缘油同期开展的，由于植物绝缘油的凝点高、粘度大、抗氧化性差，在早期未能得到推广应用，其用途仅局限于电容器中。
直到20世纪90年代以后，人们才开始研发新型植物绝缘油，并逐渐使用其作为电力变压器的液体绝缘介质。
随着美国、欧盟及日本等国家对植物绝缘油的深入研究，截止至目前，已经有数家公司生产的植物绝缘油进入了商业销售阶段，主要有ABB公司的BIOTEMP，Cooper公司的FR3，M&I MATERIALS公司的MIDEL eN，日本AE帕瓦株式会社的PFAE等，并且在电力变压器中得到了良好的工程应用。
植物绝缘油的研究在国内起步较晚，随着近些年的不断突破，现在已经取得了长足的进步，并相继形成了植物绝缘油产品，主要有重庆大学的RDB、国网电力科学研究院武汉南瑞有限公司的VinsOil以及国网河南省电力公司电力科学研究院的NP等。
3.植物绝缘油的特性 3.1 理化性能
从表1可以看出，国内外新型植物绝缘油的闪点和燃点均超过300℃，约为传统矿物绝缘油的两倍，符合高燃点绝缘油的规定，可广泛应用于对防火性能要求高的地区。
但是其局限性主要表现在，界面张力较小，运动粘度、酸值、凝点以及含水量等理化参数相对于矿物绝缘油偏高。
植物绝缘油的运动粘度较大，其散热能力比矿物绝缘油差，但是植物绝缘油具有较高的热传导效率，有利于热量的扩散传递，从一定程度上能够弥补因粘度大而引发的散热性能缺陷。
此外，可通过选择适当的改性剂及添加比例来减小植物绝缘油的粘度。
植物绝缘油的酸值偏高，这是由于植物绝缘油中甘油三酸脂分子极易水解并产生大量的高分子酸而导致的结果，可采取精炼工艺与中和处理的办法使植物绝缘油的酸值降低。
植物绝缘油的凝点较矿物绝缘油高，其低温流动性能较差，可通过选择脂肪酸饱和程度较低的油料种子和添加适当的抑制剂等方法使植物绝缘油的凝点下降。
植物绝缘油的含水量大于矿物绝缘油，然而在相同温度下，植物绝缘油的相对饱和含水量远远大于矿物绝缘油，可以有效地吸收绝缘纸板中的水分，延缓变压器中绝缘材料的老化。
3.2 电气性能
从表1可以看出，植物绝缘油具有良好的电气绝缘性能，工频击穿电压和相对介电常数均高于矿物绝缘油，介质损耗因数偏大，体积电阻率较小，完全能够达到相关标准的要求。
植物绝缘油是混脂肪酸甘油三酯的混合物，其分子均为明显的不对称结构，而矿物绝缘油的主要成分为直链烷烃或环烷烃，分子结构比较对称，因此植物绝缘油的分子极性高于矿物绝缘油，使其具有较大的介电常数，与绝缘纸板的介电常数更为接近，从而使得植物绝缘油与绝缘纸板的配合更好，能够有效地改善油纸绝缘中的电场分布，延长油纸绝缘的电老化寿命。
据相关研究表明，植物绝缘油的介质损耗因数虽然较高，但是经过一系列处理后即可大幅降低。
3.3 生物降解特性
植物绝缘油在微生物的作用下，经过酶催化反应分解为CO2、H2O，或经过一系列的生物化学合成作用，代谢转化为构成微生物细胞物质的中间产物，分解转化速度较快。
植物绝缘油的生物降解率均
在97%以上，远远高于传统矿物绝缘油的生物降解率（30%），在自然界中可以快速并且彻底降解，几乎不会对环境造成任何破坏，充分展示其环境友好的特点。
由此可见，植物绝缘油是一种真正意义上的绿色环保绝缘介质。
3.4 节能减排特性
目前，国内每年仅10kV变压器就新增约100万台，其中80%以上为油浸式变压器，如果这些变压器能够推广应用植物绝缘油，就可以极大限度地提升电力变压器的安全运行性能，进而提高电网抵御风险的能力。
以平均生产一台10kV矿物绝缘油变压器为例，其使用的矿物绝缘油需要石油原料为0.3吨，二氧化碳排放量为0.89吨（二氧化碳排放量=石油原料用量×标准煤系数1.4286×石油排放系数2.08）。
按全国每年10kV变压器的用量计算，需要石油原料为24万吨，二氧化碳排放量为71.2万吨。
若再进一步考虑35kV及以上电压等级变压器的用量，则石油原料用量和二氧化碳排放量将会急剧增加。
假设100万台10kV变压器中有0.5%更换植物绝缘油，则截止至2020年，将会有约2万台变压器挂网运行，节能总量为8572吨标准煤，二氧化碳减排量为17829吨。
若再进一步考虑35kV及以上电压等级变压器的用量，则节能总量和二氧化碳减排量将会大幅提升，节能减排效果也将会更加显著。
4.结束语
未来研究可通过精炼工艺与添加改性剂的方法，制备出低粘度、低凝点、低酸值和低介损的植物绝缘油，并将其注入大型高压变压器中，充分发挥自身的性能优势，从而替代矿物绝缘油作为电力设备的绝缘介质，符合当前所倡导的低碳环保、节能减排的循环经济理念，具有良好的环境效益和社会效益，对推动建设绿色电网、发展绿色电力具有极其深远的影响。
参考文献:
［1］刘光祺，钟力生，于钦学，等．植物绝缘油研究现状［J］．绝缘材料，2012，45（3）：34－39．
［2］李剑，姚舒瀚，杜斌，等．植物绝缘油及其应用研究关键问题分析与展望［J］．高电压技术，2015，41（2）：353－363．［3］杨涛，张小勇，王天，等．新型高燃点环保型液体绝缘介质—植物绝缘油［J］．中国油脂，2016，41（11）：41－45．。