Bioschmierstoffe Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

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Ersatz von Mineralöl als Isolier- und Kühlmedium für Leistungstransformatoren der elektrischen Energieversorgung durch regenerative und biologisch abbaubare Pflanzenöle

Anschrift
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik (IEH)
Karlsruhe
Engesserstr. 11
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Thomas Leibfried
Tel: +49 721 608 4-2912
E-Mail: leibfried@ieh.uni-karlsruhe.de
FKZ
22000705
Anfang
01.06.2005
Ende
31.05.2007
Aufgabenbeschreibung
Entwicklung einer Isolier- und Kühlflüssigkeit für den Einsatz in Leistungstransformatoren als Ersatz für Mineralöl, die biologisch abbaubar ist und auf nachwachsenden Rohstoffen basiert. Untersuchung der elektrischen (Spannungsfestigkeit) und dielektrischen (Verlustfaktor) Eigenschaften der derzeit am Markt verfügbaren Isolierflüssigkeiten auf der Basis nachwachsender Rohstoffe und Vergleich mit den Eigenschaften von Mineralöl. Untersuchung der elektrischen und dielektrischen Eigenschaften der von der Forschungsgruppe von Prof. Metzger (Universität Oldenburg) chemisch veränderten Isolierstoffe, mit dem Ziel eine Isolierflüssigkeit zu entwickeln, die das Mineralöl ersetzten kann und deutlich bessere Eigenschaften vor allem hinsichtlich der Alterung aufweist, als die derzeit bekannten Ersatzstoffe für Mineralöl. Untersuchung insbesondere des Zusammenwirkens (Alterungsverhalten) der Materialkomposition Isolierflüssigkeit und Transformerboard unter Bedingungen, wie sie im Betrieb von Transformatoren auftreten. Eine direkte Ergebnisverwertung ist durch den Projektpartner Siemens AG, Geschäftsgebiet Transformers, PTD T, d. h. einem Hersteller von Transformatoren, gesichert.
Ergebnisdarstellung
In Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Universität Oldenburg wurde ein biologisch abbaubares Isolieröl (Basis I) entwickelt und bezüglich seiner Eignung als Isolier- und Kühlmedium in Transformatoren untersucht. Entscheidend für die Eignung eines Öles als Isolier- und Kühlmedium in einem Transformator ist vor allem die Alterungsstabilität. Zur Untersuchung des Alterungsveraltens wurden insgesamt 16 Proben verschiedener Öle unter diversen Randbedingungen gealtert. Die Gesamtheit der Untersuchungen und Messergebnisse weisen auf eine prinzipielle Eignung der entwickelten Isolier- und Kühlflüssigkeit Basis I für den Einsatz in Leistungstransformatoren hin. Neben der Eignung des Pflanzenöls selbst als Isolier und Kühlmedium wurde auch die Tauglichkeit des kombinierten Flüssigkeit/Feststoff-Isolationssystems überprüft. Die Imprägnierung des Transformerboards erfolgte normgerecht unter Vakuum, um die Feuchtigkeit soweit wie möglich zu reduzieren. Im letzten Teilabschnitt des Projektes wurde ein Verteiltransformator mit dem untersuchten biologischen Öl Basis I befüllt. Im Anschluss wurde dieser thermisch im Kurzschlussbetrieb dauerhaft auf 80 °C erwärmt. Als Versuchzeitraum wurden 3000 Stunden gewählt. In regelmäßigen Abständen (500, 1000, 1500, 2000 und 3000 Stunden) wurden Ölproben entnommen und hinsichtlich der entsprechenden Kennwerte untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchung deuten allesamt nicht auf eine auffällige Verschlechterung der Ölkennwerte des entwickelten pflanzenölbasierten Transformatorenöls Basis I bei Betrieb im Transformator hin. Alle Kennwerte blieben auf einem relativ konstanten Niveau.

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Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
 
 
 
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