Жидкости на основе натуральных эфиров превосходят минеральное масло по эффективности использования в возобновляемых источниках энергии

Аккумулятор FIAMM FG 20271

По сравнению с минеральным маслом, жидкость на основе натурального эфира позволяет создавать более компактные, легкие и термоэффективные трансформаторы, что помогает при использовании в фотоэлектрических системах уменьшить занимаемую площадь, упростить установку и снизить общую стоимость проекта по сравнению с традиционными решениями на основе минерального масла.

Втрансформаторах с жидким диэлектриком долгое время использовалось минеральное масло из-за его широкой доступности, что было тесно связано с бурным развитием нефтяной промышленности. Сегодня альтернативные жидкости на основе натуральных эфиров, такие как FR3^TM от Cargill, хорошо известны и широко используются в секторе возобновляемых источников энергии. По сравнению с минеральным маслом, жидкость FR3™ обеспечивает более высокий термический класс, лучшую сохранность изоляционной системы и высокую устойчивость к перегрузкам.

Преимущества жидкости FR3^TM потенциально позволяют добиться более высокого допустимого повышения температуры как в масле, так и в обмотках. В сочетании с термомодифицированной бумагой (ТУ) можно достичь температурного класса 140 °C в соответствии со стандартами IEC и IEEE. Этого требования можно эффективно достичь с помощью жидкости FR3^TM, в то время как использование минерального масла либо невозможно, либо экономически нецелесообразно.

Например, если заказчик оценивает достижимую удельную мощность при использовании минерального масла или натурального эфира, он может поставить перед собой цель уложиться в следующие размеры: длина — 1950 мм, ширина — 1300 мм, высота — 1950 мм. При использовании минерального масла максимально возможная номинальная мощность составляет 3100 кВА. При переходе на натуральный эфир можно достичь мощности 4000 кВА при тех же размерах. Это означает, что удельная мощность увеличивается почти на 30 %. Уменьшение размеров может существенно снизить капитальные затраты, в том числе на установку, общестроительные работы и противопожарную защиту, а также потенциально сократить операционные расходы за счет снижения требований к техническому обслуживанию.

Меньший вес также упрощает транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы, снижая сложность доставки, трудозатраты и сопутствующие расходы на логистику.

Такой же подход позволяет создавать трансформаторы гораздо большей мощности с улучшенными экологическими характеристиками. В то время как герметичный трансформатор с минеральным маслом в качестве изоляционной среды обычно имеет номинальную мощность 6–8 МВА (в зависимости от конструктивных особенностей), трансформатор с полиэфирным маслом может иметь мощность до 12 МВА и более. Согласно стандарту OPPTS 835.3100, жидкость FR3™ на 100 % биоразлагаема всего за 10 дней. Кроме того, она легко поддается биологическому разложению в соответствии со стандартом ОЭСР 301B. В отличие от нее, минеральное масло не поддается биологическому разложению, и для предотвращения возможных утечек или разливов обычно требуются системы локализации.

Для компании Westrafo, активно работающей в сфере возобновляемых источников энергии, изоляционная жидкость FR3^TM является наиболее востребованной. Ее потребление в четыре раза превышает потребление минерального масла. Основные клиенты Westrafo — производители фотоэлектрических систем (ФЭС), аккумуляторных систем хранения энергии (АССХЭ) и ветряных электростанций. Во многих случаях эти клиенты выбирают трансформаторы с уменьшенной занимаемой площадью, чтобы повысить удельную мощность и снизить совокупные капитальные затраты на установку. По словам представителей Westrafo, преимущества жидкости FR3™ наглядно демонстрируют ее превосходство над обычными минеральными маслами.