[发明专利]一种环保纳米导热变压器油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及变压器生产技术领域，特别是一种环保纳米导热变压器油及其制备方法。

背景技术

变压器油在变压器中的作用主要是绝缘和散热。矿物基变压器油是一个很复杂的含有各种碳氢化合物-称作“烃类”的混合物。另外，还含有硫、氮、氧等元素。作为矿物润滑油的原料，一般取自石油中沸点高于300℃或350℃的馏分，或相当于烃类分子中，主要碳原子数约为20～40的各种烃类。在变压器的制造和使用过程中不可避免的会出现泄漏现象，这些不能自然降解和毒害作用对环境的污染是极其严重的。我们所研制的环保型变压器油正是在上述前提下，从资源和环境两个方面为更好的实现可持续发展战略做出贡献。变压器油在变压器中的作用主要是绝缘和散热。矿物基变压器油是一个很复杂的含有各种碳氢化合物-称作“烃类”的混合物。另外，还含有硫、氮、氧等元素。作为矿物润滑油的原料，一般取自石油中沸点高于300℃或350℃的馏分，或相当于烃类分子中，主要碳原子数约为20～40的各种烃类。在变压器的制造和使用过程中不可避免的会出现泄漏现象，这些不能自然降解和毒害作用对环境的污染是极其严重的。

同时，传统变压器油的导热率较小，为了满足散热要求，需要较大的散热空间，不利于变压器的小型化，其次还需要加装冷却设备进行强制对流冷却，从而使整个变压器的制造成本增加。运行一段时间后的变压器往往会因为变压器油吸湿性增加而老化，从而引起绝缘介质的分解、氧化，使得变压器的整体绝缘性能下降，冷却作用、散热作用以及灭弧作用大大减弱，老化后的变压器油甚至会产生油泥堵塞变压器油循环通道，影响散热。因此为了适应电力变压器大容量、高电压等级和小型化的发展方向，改善传统变压器油长期运行的绝缘特性，研究绝缘性能更好，热老化性能更好的变压器油迫在眉睫。传统变压器油的导热率较小，为了满足散热要求，需要较大的散热空间，不利于变压器的小型化，其次还需要加装冷却设备进行强制对流冷却，从而使整个变压器的制造成本增加。运行一段时间后的变压器往往会因为变压器油吸湿性增加而老化，从而引起绝缘介质的分解、氧化，使得变压器的整体绝缘性能下降，冷却作用、散热作用以及灭弧作用大大减弱，老化后的变压器油甚至会产生油泥堵塞变压器油循环通道，影响散热。因此为了适应电力变压器大容量、高电压等级和小型化的发展方向，改善传统变压器油长期运行的绝缘特性，研究绝缘性能更好，热老化性能更好的变压器油迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是要提供一种环保纳米导热变压器油及其制备方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种环保纳米导热变压器油，包含ROO-R0、抗氧剂、降凝剂和纳米氧化铝，所述ROO-R0中R是碳原子数为10～23的烷烃或烯烃，R0是碳原子数为2～5的烷基，所述纳米氧化铝为球形，平均粒径为1-20纳米。

作为本发明的进一步优选方案，所述ROO-R0占变压器油总重量的35～80％，纳米氧化铝的加入量为变压器油总重量的20～40％，抗氧剂的加入量为变压器油总重量的0.1～1.0％，降凝剂的加入量为变压器油总重量的0.1～5.0%。

作为本发明的进一步优选方案，所述抗氧剂是2,6-三叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚中、烷基苯-α萘胺、茶多酚中的至少一种。

作为本发明的进一步优选方案，所述的降凝剂是α-烯烃共聚物或聚α-烯烃。

一种环保纳米导热变压器油的制备方法，以植物油为原料，经碱炼、脱水后与碳原子数为2～5的低级醇进行酯化醇解，终止中和、洗涤精制后再进行减压蒸馏、脱色过滤，最后添加抗氧剂、降凝剂和纳米氧化铝混合均匀。

作为本发明的进一步优选方案，所述植物油是蓖麻油、椰子油、棉籽油、棕榈油、棕榈仁油、大豆油、亚麻籽油、菜籽油中的一种或一种以上。

作为本发明的进一步优选方案，所述酯化醇解得工艺条件为：油醇摩尔比1∶3～9，反应压力为常压，反应温度为60～150℃，反应时间为1～8小时。

与现有技术相比，本发明将植物油基础油与纳米材料结合起来，制备成本低廉，可降解性能良好，同时又具有良好的电气绝缘性能的新型变压器油。该变压器油解决了植物油制备的变压器油导热性较差、抗氧化性不佳的问题，通过引入通过深度加氢植物油得到的直链烷烃使得纳米材料在变压器油中的分散稳定性更好，同时也进一步改进了变压器油的抗氧化性；本发明具有工艺简单、操作方便、产品质量稳定、生产工艺过程无污染，既能取得良好的经济效益，又能减少环境污染，制得的变压器油除绝缘击穿电压高，介电性能优良，粘度低，热传递效率高。