torolaj és s jellemzése Preparation and characterization of environmentally friendly transformer oil

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "torolaj és s jellemzése Preparation and characterization of environmentally friendly transformer oil"

Aurél Fekete
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 MTA KAB: Bukaresti regionális munkabizottság Villamosmérnöki tudományok Nemzeti Kutató Intézete INCDIE ICPE-CA Környezetbarát t transzformátorolaj torolaj előáll llítása és s jellemzése Preparation and characterization of environmentally friendly transformer oil This work was financially supported by the UEFISCDI of Romania, under the scientific Programme PNII contract PCCA 100/2014 Dr. LINGVAY József, INCDIE ICPE-CA, Bukarest, lingvay@icpe-ca.ro EME Természettudományok, Kolozsvár, november 26.

2 Összefoglaló: Tekintettel arra, hogy az ásványi eredetű szigetelő olajok használatának a környezetre számottevő negatív kihatása van, dolgozatom célja tanulmányozni ezek helyettesítésének a lehetőségét (természetbarát termékekkel) az elektoenergetikai berendezésekben (transzformátorok, kábelek, kondenzátorok stb.). Kulcsszavak: transzformátor olaj, szigetelő olaj, környezetvédelem, biodegradáció EME Természettudományok, Kolozsvár, november 26.

3 Bevezető Az elektoenergetikai berendezésekben számottevő mennyiségű ásványi olajat használnak (világszinten több százezer tonnát). A berendezések meghibásodásakor, valamint ezek üzemből való kivonása után, az elfojt ásványi olajok komoly környezetszennyezési problémákat okoznak / okozhatnak Washington DC (USA) 2011 a meghibásodott transzformátorból kb liter ásványi olaj folyt szét a talajra és a Potomac folyóba EME Természettudományok, Kolozsvár, november 26.

4 Szigetelő olajok Az elektromos berendezések üzemeltetését biztosító olajokkal szemben támasztott főbb elvárások: minél kisebb εr, alacsony vezetőképesség és veszteségi tényező tgδ; minél nagyobb átütési feszültség; alacsony viszkozitás minél jobb hővezető képesség; minél magasabb gyulladási hőmérséklet; minél kisebb oldott víztartalom; magas vegyi stabilitás a berendezésekben használt anyagokat (réz, acél, alumínium, cellulóz papír stb.) ne rontsa, ne korrodálja; könnyű hozzáférhetőség alacsony ár. Műszaki szempontból - ideális megoldás: szilikonolaj nagyon drága szintetikus észterek - drága - kompromisszum: ásványi olajok aránylag olcsó EME Természettudományok, Kolozsvár, november 26.

5 Környezetvédelmi szempontból: legyen környezetbarát: elállítása regenerálható/újratermelhető anyagokból (lehetőleg növényi); ne tartalmazzon a természetre káros anyagokat; a természetbe jutva legyen biológiailag könnyen lebontható (magas biodegradabilitás) Az olajok biodegrabilitása EME Természettudományok, Kolozsvár, november 26.

6 Tulajdonság - paraméter Olvadáspont [ C] Hő kapacitás & 20 C[cal/g 0 C] Gyulladási hőmérséklet [ C] Viszkozitás [cst] (ASTM D 445) Veszteségi tényező tg. δ (IEC 250) Átütési feszültség (IEC 641) Víztartalom Biodegradáció [% 21 nap alatt] (CEC-L-33) Ásványi D ,2 21,2 0, & 0 C & 40 C 3 &100 C 0,05 & 25 C 0,3 & 100 C min. 30 kv ppm 30 Növényi -16,5 0,5-0, & 0 C & 40 C 8 10 & 100 C 0,25 25 & 0 C 1 & 100 C min. 39 kv ppm Megállapítható: - az elektroenergetikai alkalmazásokban, a növényi eredetű olajok számításba jöhetnek EME Természettudományok, Kolozsvár, november 26.

7 Tapasztalat: A víz oldhatósága 25 C -on az ásványi olajokban kb. 60 mg/kg, a növényi olajokban elérheti a mg/kg-ot is. Az a vízmennyiség, ami ezeket az értékeket meghaladja, vízcseppek formájában kiválnak és számottevően rontják az ásványi olajak szigetelését; az ásványi olajokhoz képest (telített - alkánok és telítetlen -alkének szénhidrogének keveréke), a növényi eredet olajok kompatibilitása a papírszigeteléssel, sokkal jobb, mint az ásványi eredetű olajoké; A növényi eredetű olajok főleg triglicerideket tartalmaznak: A keletkezett zsírsavak, a cellulóz OH gyökeivel reakcióba lép és észterezet (transz) cellulóz keletkezik, ami számottevően növeli a papír (és a szigetelések) stabilitását

8 Kísérleti rész anyag és módszer magas oleinsav észter tartalmú (75% fölötti) napraforgó olaj lett előállítva villamos ipari alkalmazásokra (kísérleti modell - biokm) összehasonlító vizsgálatok külonböző szigetelő olajokon: biokm és Biotemp (növényi); MOL TO30 és Nynas (új ásványi); évig használt TR30 (ásványi) és Luminol Tri 205 L Drum (szintetikus észter) - termikus stabilitás - termikus analízis módszerével (TG+DTA+DTG); - biodegradabilitás - mikrobiológiai módszerek; - dielektromos jellemzők. EME Természettudományok, Kolozsvár, november 26.

9 Kísérleti eredmények és azok értelmezése - termikus stabilitás Ásványi eredetű szigetelő olajokon rögzített jellegzetes termikus diagram: Stabil kb C-ig; begyullad kb C-on

10 Szintetikus észter alapú szigetelő olajokon rögzített jellegzetes termikus diagram: Stabil kb C-ig; begyullad kb C-on

11 TG /% [1] Ulei Esantion creuzet Pt fara capac-aer sintetic dsv TG DTA DTG % C C DTG /(%/min) DTA /(mw/mg) exo [1] C C C % % C C C % [1] C Temperature / C A biokm napraforgó olaj alapú szigetelő olajoon rögzített jellegzetes termikus diagram: Stabil 149,70 0 C-ig; begyullad C fölött [1]

12 Kísérleti eredmények és azok értelmezése - biodegradabilitás A megvízsgált olajok biodegradabilitása CZAPEK- DOX táptalajon [termőtest/cm 2 ] Próba Olaj Referencia (olaj nélkül) biokm Luminol Tri 205 L Drum Biotemp MOL TO (új) Nytro Taurus (új) TR 30 (30 évig használt) TR 30 (34 évig használt) TR 30 (32 évig használt) Kén tartalom (XRF) [%] ,03 0,04 0,14 0,15 0,14

13 Kísérleti eredmények és azok értelmezése - dielektromos/funkcionális jellemzők EME Természettudományok, Kolozsvár, november 26.

14 Következtetések: A biokm növényi eredetű olaj a kőolajból előállított (ásványi) olajokhoz képest: környezetkímélő, magasabb gyulladási hőmérséklet (kb C-al); jobb termikus stabilitás; Valamivel nagyobb viszkozitás és veszteségi tényező; Megfelelő átütési feszültség Tehát: - az előállított biokm növényi eredetű olaj paraméterei hasonlóak mint a referencia Biotemp (ABB) olajé, alkalmazása az elektroenergetikai berendezésekben lehetséges és előnyös! EME Természettudományok, Kolozsvár, november 26.

15 EME Természettudományok, Kolozsvár, november 26. This work was financially supported by the UEFISCDI of Romania, under the scientific Programme PNII contract PCCA 100/2014

17 EU??.Ha ez a szép rege Igaz hitté válna, Óh, de nagy boldogság Szállna a világra. Ez a gyarló ember Ember lenne újra, Talizmánja lenne A szomorú útra. Golgota nem volna Ez a földi élet, Egy erő hatná át A nagy mindenséget. Nem volna más vallás, Nem volna csak ennyi Imádni az Istent És egymást szeretni (ADY Endre)

18 FAVÁGÓ.. - Ejh, döntsd a tõkét, ne siránkozz, ne szisszenj minden kis szilánkhoz! Ha odasújtsz körül a sorshoz, az úri pusztaság rikoltoz - a széles fejsze mosolyog. József Attila, november / február.. pénzváltók pénzét kitölté, az asztalokat pedig feldönté ;... ne tegyétek az én Atyámnak házát kalmárság házává.

Hasonló dokumentumok

A vörösréz és az S235J2G3 szénacél korróziója transzformátorolajokban

National Institute for R&D in Electrical Engineering ICPE-CA Bucharest, Romania www.icpe-ca.ro A vörösréz és az S235J2G3 szénacél korróziója transzformátorolajokban Red copper and S235J2G3 carbon steel