天然酯（植物）绝缘油

天然酯（植物）绝缘油是由天然的植物种子经压榨、精炼和改性等工艺制备而成的新型绝缘液体介质，是一种高燃点、环保型液体电介质，不仅燃点高达300℃，28天的自然降解率达到95%，工频击穿电压可超过70kV。而由于天然酯（植物）绝缘油来源于食用油，具有可再生和自然降解的优点，不会对土壤和水源等造成环境污染，特别适合在大型水力发电厂应用。

相对于矿物绝缘油，天然酯（植物）绝缘油的介电常数与绝缘纸的介电常数更接近，天然酯（植物）绝缘油油纸绝缘系统中绝缘油与绝缘纸在交流电场中的电场分布更加均匀，延长油纸绝缘的寿命。

天然酯（植物）绝缘油变压器相关标准

• 2013年，国际电工委员会发布了IEC 62770-2013《电工用液体 变压器和类似电气设备用未使用过的天然酯（植物）绝缘油》，该标准分别介绍了天然酯（植物）绝缘油的物理、电气、化学、运行、健康、安全和环境（HSE）等性能、含义、试验方法，对天然酯（植物）绝缘油的分类、鉴别、一般验货要求和抽样等方面作出明确规定。
• 《电力变压器用天然酯（植物）绝缘油选用导则》在IEC 62770-2013《电工用液体 变压器和类似电气设备用未使用过的天然酯（植物）绝缘油》和IEEE Std C57.147-2008《变压器用天然酯选用和维护导则》的基础上结合行业研究成果编制而成，对未使用过的天然酯（植物）绝缘油在选用要求、现场验收和处理、注油后的要求以及维护处理等方面提出明确规定。

天然酯（植物）绝缘油理化性能测试

l 物理性能

1）外观：通过肉眼检查未使用过的天然酯（植物）绝缘油应透明、无可见污染物、游离水和悬浮物。

2）运动粘度：液体流动时内摩擦力的量度，运动粘度随温度的升高而降低。本标准规定在指定温度下用运动粘度来评价绝缘油的流动性能，单位为mm²/s，用运动粘度的上限值作为对冷却效果的保证。随着温度升高，绝缘油运动粘度下降，下降速率取决于绝缘油的化学组分。

3）倾点和凝点：倾点为在规定条件下，被冷却的试样能流动的最低温度；凝点为试样在规定条件下冷却至停止流动的最高温度，单位为℃。

4）水分：天然酯（植物）绝缘油的主要成分是甘油三酸酯，甘油三酸酯中含有羟基和羰基等亲水集团，在相同温度下天然酯（植物）绝缘油的相对饱和含水量远远大于矿物绝缘油，其含水量达到100mg/kg时，击穿电压都在80kV以上，仍然具有良好的电气性能。

5）密度：油品的密度与其化学组分有关，为了使油中水分和生成的沉淀物尽快下沉到油箱底部，要求绝缘油的密度尽量小。

6）界面张力：由于天然酯（植物）绝缘油和矿物绝缘油固有化学性能不同，天然酯（植物）绝缘油的界面张力比矿物绝缘油低，天然酯（植物）绝缘油的界面张力典型值在25mN/m～30mN/m之间。

l 化学性能

1）酸值：除非受到污染，新油的酸值可以达到非常低的水平。绝缘油经过氧化试验后，酸值是作为评定该油氧化安定性的重要指标之一，它既是反映绝缘油早期劣化阶段的主要指标，也是运行性能指标。

2）腐蚀性硫：天然酯（植物）绝缘油均来源于天然的油料作物，而且在整个精炼工艺中都不会引入硫及硫化物，所以不会存在腐蚀性硫。天然酯（植物）绝缘油按照ASTM D1275 B、IEC 62535、SH/T 0804等相关标准对腐蚀性硫进行了测试，测试需表明无腐蚀性。

3）添加剂：添加剂可包含抗氧剂、金属钝化剂、降凝剂等。抗氧化剂可以延缓天然酯（植物）绝缘油的氧化，避免凝胶和酸性物质的形成。所有添加剂的质量分数应低于5%。最初的添加剂类型和浓度对于天然酯（植物）绝缘油变压器的运行和维护指导非常有用。

4）2-糠醛：未使用过的天然酯（植物）绝缘油中应不含2-糠醛。绝缘油中2-糠醛及相关化合物应按NB/SH/T 0812进行检测，未使用的天然酯（植物）绝缘油中也可能存在痕量的某些呋喃化合物。

5）氧化安定性：它表征绝缘油抵抗氧气、温度等作用而保持其性能不发生永久变化的能力，是绝缘油的一项重要性能指标。

l 天然酯（植物）绝缘油电气性能测试

1）击穿电压：通常标准规定的均指绝缘油在工频电压作用下的击穿电压值，它表征绝缘油耐受电应力的能力，该值与绝缘油的组成和精制程度等绝缘油本质因素无关，受绝缘油中杂质和温度的影响。影响最大的杂质是水分和纤维，特别是两者同时存在时。绝缘油经净化处理后，不同绝缘油的击穿电压值都可得到很大提高。

2）介质损耗因数：介质损耗因数增大，标明绝缘油受到水分、带电颗粒或可溶性极性物质的污染。它对油处理过程中的污染非常敏感，对变压器而言，内部的清洁度至关重要。

3）相对介电常数：相对介电常数是在一个电容器两电极之间和周围全部由被试绝缘材料充满时的电容量与同样电极形状极板间为真空时的电容量之比。天然酯（植物）绝缘油的相对介电常数典型值在2.7至3.3之间。

l 安全和环保性能

1）燃点和闪点：变压器油防火安全最重要的火灾危险性参数是燃点。高燃点绝缘油是一种新型的安全、防火变压器绝缘冷却剂。天然酯（植物）绝缘油燃点在360℃左右，比矿物绝缘油高近200℃。

2）聚氯联苯（PCB）：PCB是一种有毒化合物，会对肝脏、神经和内分泌系统等造成损伤，也是致癌物质，因而被严格控制。在我国曾有少量电容器使用过。未使用过的天然酯（植物）绝缘油应不含任何聚氯联苯，为防止天然酯（植物）绝缘油受到污染应控制PCB的引入。

3）生物降解：天然酯（植物）绝缘油的主要成分是甘油三酯类物质，在微生物的作用下，甘油三酯类物质经过酶催化反应降解为CO₂、H₂O，或经过一系列的生物化学合成代谢转化为构成微生物细胞物质的中间产物，降解转化速度较快。天然酯（植物）绝缘油的生物降解率都在97%以上，远远高于合成酯、矿物绝缘油及硅油的生物降解率，即使发生泄漏也能够快速而彻底的降解，对周边环境造成的损害很小或几乎没有，充分展示其环保特色。