Kan plantaardige olie werken in HV-transformatoren?

Toepassing van plantaardige olie in hoogspanningstransformatoren

Transformatoren met plantaardige olie zijn milieuvriendelijker, veiliger en langer houdbaar vergeleken met transformatoren met minerale olie. Daarom neemt hun gebruik zowel binnenlandse als internationaal toe. Het wordt geschat dat het aantal transformatoren met plantaardige olie wereldwijd al 2 miljoen heeft overschreden.

Van deze 2 miljoen eenheden zijn de overgrote meerderheid laagspanningsverdelingstransformatoren. In China is slechts één transformer met plantaardige olie met een spanning van 66 kV of hoger in bedrijf genomen, terwijl het aantal daarbuiten relatief hoger is. Op basis van gesprekken met buitenlandse transformergefabrikanten wordt geschat dat er wereldwijd waarschijnlijk minder dan 1.000 in gebruik zijnde transformatoren met plantaardige olie met een spanning van 66 kV en hoger zijn.

Wat betreft de spanningklasse, is de hoogst gerateerde transformer met plantaardige olie die momenteel in gebruik is, een 420 kV-eenheid gemaakt door Siemens Duitsland, die sinds zijn inbedrijfstelling in 2013 veilig werkt. Sindsdien hebben sommige fabrikanten 500 kV-transformatoren met plantaardige olie ontwikkeld en geproduceerd, maar er zijn geen records van aansluitingen op het net bekend. Bovendien trekt de toepassing van plantaardige olie in DC-systemen geleidelijk aan aandacht, waarbij enkele onderzoeksresultaten beginnen te worden gepubliceerd, hoewel nog geen transformergefabrikant gerelateerde productie van transformatoren heeft aangekondigd.

De beperkte toepassing van plantaardige olie in hoogspanningstransformatoren is voornamelijk te wijten aan het feit dat hoogspanningstransformatoren hogere technische obstakels en grotere uitdagingen vormen vergeleken met verdelingstransformatoren. Dit stelt niet alleen transformergefabrikanten voor uitdagingen, maar ook eindgebruikers.

• Bij de toepassing van plantaardige olie in hoogspanningstransformatoren moet rekening worden gehouden met de isolatieprestaties onder sterk niet-uniforme elektrische velden, evenals de diëlektrische constante. Dit vereist dat transformergefabrikanten volledig nieuwe ontwerpen maken, vergezeld van nodig onderzoek, ontwikkeling en verificatie.

• Compatibiliteit tussen grote componenten van transformatoren en plantaardige olie moet worden overwogen - niet alleen materiaalcompatibiliteit, maar ook aanpassing aan de unieke isolatieeigenschappen, oxidatiekenmerken en viscositeitseigenschappen van plantaardige olie.

• Momenteel is de ervaring met exploitatie en onderhoud van transformatoren met plantaardige olie beperkt, en zijn internationale en nationale normen incompleet. Eindgebruikers moeten ook veldtoepassingsgegevens verzamelen. Nauwe samenwerking tussen transformergefabrikanten, gebruikers en producenten van plantaardige olie is essentieel.

Natuurlijk, vanuit industrieel perspectief, zijn deze technische knelpunten niet onoverkomelijk. De belangrijkste reden voor het beperkte aantal hoogspanningstransformatoren met plantaardige olie ligt meer in de marktdynamiek. In veel landen komt vervanging van hoogspanningstransformatoren weinig voor, wat resulteert in een lage vraag. Tegelijkertijd is de industrie van plantaardige olie en transformatoren met plantaardige olie in China nog in de beginfase. De grootschalige ontwikkeling van transformatoren met plantaardige olie zal tijd kosten. Zedian (een bijnaam voor de auteur/redacteur) durft te voorspellen dat, naarmate de tijd vordert en gegeven Chinas positie als de wereldwijde basis voor transformatorproductie, China onvermijdelijk de leidende kracht op de wereldmarkt voor transformatoren met plantaardige olie zal worden.