FR3 Naravni ester v primerjavi z mineralnim oljem v transformatorjih, nameščenih na ploščice-

1 Uvod

2.1 Dielektrične lastnosti

Dielektrična trdnost je glavni pokazatelj sposobnosti izolacijske tekočine, da prepreči električni zlom. Primerjalne študije dosledno kažejo, da naravni ester FR3 ponuja prednosti v ključudielektrična trdnost(probojna napetost) v primerjavi s tradicionalnim mineralnim oljem.

• Višja prebojna napetost: Testiranje po standardu IEC 60156 za aplikacije transformatorjev razreda 20 kV- kaže, da estrska tekočina FR3 običajno dosegavišja prebojna napetostkot mineralna olja (npr. Diala B). Standard določa minimalno zahtevo 30 kV/2,5 mm, prag, ki ga FR3 redno presega.
• Vrhunski splošni dielektrični profil: Primerjalna študija, ki jo je objavil IEEE, nadalje potrjuje, da razen faktorja disipacije (tan delta) naravni ester prekaša testirano mineralno olje (ELECTROL A) v številnih drugih dielektričnih lastnostih, vključno zAC prebojna napetost, relativna prepustnost in začetna napetost delne razelektritve. To pripisujejo višji molekularni polarnosti naravnega estra in boljši impregnaciji izolacije celuloznega papirja.

2.2 Toplotna zmogljivost in obremenitev

Učinkovitost prenosa toplote izolacijske tekočine neposredno vpliva na dvig temperature transformatorja in nosilnost. Čeprav imajo naravni estri drugačne termofizikalne lastnosti, njihova splošna učinkovitost uvaja nove prednosti oblikovanja.

• Razlike v prenosu toplote: Natančna primerjalna študija enakih zasnov transformatorjev je pokazala, da pod enako obremenitvijotemperatura vroče točke navitja v transformatorju,-napolnjenem z naravnim estrom, je bila v povprečju 5-8 stopinj višjakot v njegovem nasprotnem mineralnem olju, kar kaže na nekoliko nižjo učinkovitost prenosa toplote za naravni ester.
• Učinek kompenzacije življenjske dobe: Bistveno je, da ta temperaturna razlika ne pomeni zmanjšane življenjske dobe opreme. Naravni ester ima odličnooksidacijska stabilnost in toplotna odpornostin njegova edinstvena kemija znatno upočasni staranje celulozne izolacije. Zato je celo pri nekoliko višji delovni temperaturi lahko celotna pričakovana življenjska doba transformatorja naravnega estra daljša. Proizvajalci lahko to lastnost izkoristijo za oblikovanje bolj kompaktnih transformatorjev za enako nazivno moč ali za izboljšanjezmožnost kratkoročne-preobremenitveenote standardne{0}}velikosti.

2.3 Upravljanje vlage in značilnosti staranja

Vlaga je glavni pospeševalec staranja izolacije transformatorja. Naravni ester ima edinstvene prednosti pri ravnanju z vlago:

• Visoka higroskopičnost: naravni ester FR3 ima aveliko višjo mejo nasičenosti z vodokot mineralno olje (običajno 10-15-krat več). To mu omogoča, da absorbira in zadrži več vlage iz celulozne izolacije transformatorjaohranjanje suhega papirjain upočasni njegovo hidrolitično razgradnjo.
• Podaljšana življenjska doba opreme: Ta učinek "su-ohranjanja" je ključni mehanizem, s katerim lahko naravni ester znatnopodaljša življenjsko dobo transformatorja(nekatere študije kažejo s faktorjem 5 ali več).

3.1 Nevarnost požara zaradi mineralnega olja

• Nizko plamenišče kot nevarnost: Mineralna oljarelativno nizka plamenišča in požarne točke(ognjevitost ~170 stopinj) je dovzeten za vžig in trajno zgorevanje v primeru notranje napake obloka ali hudega pregrevanja. Kot ugotavljajo organizacije, kot je Združenje za požarno zaščito Združenega kraljestva (FPA), lahko požari transformatorjev z mineralnim oljem povzročijo katastrofalne posledice, ogrožajo varnost osebja in povzročijo večjo lastninsko škodo ter dolgotrajno prekinitev poslovanja.
• Zahtevno gašenje požarov: Takšni požari se pogosto pustijo ugasniti ali zahtevajo posebne metode zatiranja (npr. z dušikom), proces, ki lahko traja več dni.

3.2 Prednosti naravnega estra FR3 glede požarne varnosti

Naravni ester FR3 bistveno izboljša požarno varnost.

• Visoka požarna točka povečuje varnost: Z aognjevitost nad 300 stopinj, skoraj dvakrat več kot mineralno olje, je razvrščeno kot aK-manj{1}}vnetljiva tekočina razreda(v skladu z IEEE C57.155). Zaradi tega je vžig v večini okvar zelo malo verjeten.
• Zmanjšani stroški ublažitve: Uporaba naravnega estra lahkozmanjšati ali odpraviti potrebo po dragih sistemih za gašenje požara(npr. brizgalne naprave, protipožarne stene), prihranek pri skupnem odtisu postaje in stroških namestitve. Študija primera kemičnega podjetja OXEA v Nemčiji je pokazala, da je zamenjava mineralnega olja z estrsko tekočino v transformatorjih na lokaciji znatno povečala splošno varnost obrata in neprekinjeno poslovanje.

4.1 Biorazgradljivost in strupenost

• Okolju prijaznost naravnega estra: FR3 in podobni naravni estri so pridobljeni iz obnovljivih rastlin. Če iztečejo v zemljo ali vodo, so običajnoveč kot 80 % biorazgradljivo v 28 dnehz delovanjem mikrobov, kar ima za posledico omejen in začasen vpliv na okolje.
• Okoljsko tveganje mineralnega olja: Nasprotno ima mineralno oljeslabo biorazgradljivo in je lahko strupeno. Puščanje povzroči dolgoročno-onesnaženje tal in podzemne vode z zapletenimi in dragimi prizadevanji za sanacijo.

4.2 Ogljični odtis celotnega življenjskega cikla

Zmanjšane emisije ogljika: uporaba naravnega-estra na rastlinski osnovi, katerega surovine absorbirajo CO₂ med rastjo in je sam biološko razgradljiv, pomaga zmanjšatiskupni ogljični odtis v celotnem življenjskem ciklu. Podatki kažejo, da je ta odtis mogoče zmanjšati za več kot 98 % v primerjavi z mineralnim oljem.

Uskladitev z zelenimi strategijami: Izbira naravnega estra močno podpira podjetjeokoljske strategije in zelene zaveze, ki pomaga izpolnjevati vse strožje okoljske predpise in cilje družbene odgovornosti.