Influence on dissolved water for practical application of the biodegradable electric insulating oil derived from plant

植物可生物降解电绝缘油实际应用中溶解水的影响

• 批准号: 21K04033
• 负责人: 宮城 克徳
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Kanazawa Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04033/
• 关键词: 生分解性電気絶縁油; 油中溶存水; 変圧器巻線; 気泡発生温度; 針－平板電極; 放電進展; 雷インパルス; 植物由来; エステル; 絶縁特性

2022年度は3種類の植物由来の生分解性電気絶縁油（①FR3(@Cargill社)，②Pastell Neo(@ライオン)，③MIDEL 7131(@M&I Materials社)）を対象に，（ⅰ）飽和水分量が類似し，動粘度が大きく異なるFR3とPastell Neoについて，変圧器巻線モデルにより過負荷時の気泡発生温度を鉱油と比較，および（ⅱ）不平等電界（針－平板電極）における油中溶存水分量の影響（相対水分飽和度%RS（＝水分溶解量／飽和水分量）を20%と80%）について，（ⅰ）項と同じ2種のエステル（ただし，鉱油とPastell Neoは動粘度が類似）における正極性および負極性インパルス放電進展の挙動観測を実施した。その結果，（ⅰ）絶縁油中の溶存水分が多くなる，すなわち，絶縁紙中の水分が増えるとともに，気泡発生温度が低下した。また，絶縁紙中水分量（wt. %）が同一の場合，エステル中における気泡発生温度はほぼ同じとなり，鉱油よりも10～15K程度高くなった。これは水分子が有極性であるのに対し，エステル分子が有極性，鉱油が無極性であることに起因しているものと考えられる。なお，エステル中の気泡発生温度は動粘度による差が小さいことを確認した。（ⅱ）絶縁油中の%RSが同等の場合，ストリーマ進展長さはほぼ同じになること，%RSが多いほどストリーマ進展長さが大きくなること，および正極性の全路破壊電圧は負極性の約1/2になることを確認した。なお，エステル中におけるストリーマの様相はフィラメント状であるのに対し，鉱油中では樹枝状となり放電進展様相が異なることを明らかにした。

2022: Biodegradable Electrical Insulation Oil from Three Species of Plant Origin（①FR3 (@Cargill), ② Pastell Neo (@Ringen), ③ MIDEL 7131 (@M & I Materials):(i) Saturated water content is similar, dynamic viscosity is different, FR 3: Pastell Neo is different, pressure curve is different, bubble generation temperature under overload is different,(ii) Effect of water content dissolved in oil on unequal electric boundary (needle-plate electrode)(relative to water saturation %RS = water solubility/saturated water content = 20% to 80%),(i) is the same as that of two kinds of oil (oil and Pastell Neo are similar in dynamic viscosity), and the effect of electric conductivity on the dynamic measurement of electric conductivity. As a result,(i) the dissolved water content in the insulating oil increases, the water content in the insulating paper increases, and the bubble generation temperature decreases. Water content in paper (wt. %) In the same case, the bubble generation temperature is the same as that of the oil, and the oil temperature is 10~15 K. Water molecules are polar, oil molecules are polar, and oil molecules are polar. The temperature at which bubbles develop in the fluid is determined by the small difference in kinematic viscosity. (ii)%RS in insulation oil is equal to the case, the progress of the material is equal to the case, %RS is equal to the case, % In the middle of the night, the sun rises and the moon rises.

项目成果

炭化水素系電気絶縁油中不平等電界における放電進展過程の比較

烃类电绝缘油中不等电场放电过程比较

• 发表时间: 2021
• 作者: M. Tajima;Y. Kikuchi;T. Aota;S. Maenaka;K. Fujita;S. Takamura;高山彰優;中村勝海
• 通讯作者: 中村勝海

Study of Bubble-generating Mechanism for Overloaded Transformer Winding Model in Esters

酯类重载变压器绕组模型气泡产生机理研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Katsunori Miyagi;Ryoichi Hanaoka;Keiichiro Matsushita;Kiyoshi Wakimoto
• 通讯作者: Kiyoshi Wakimoto

不平等電界放電に及ぼすエステル油中溶存水の影響

酯油中溶解水对现场不均匀流量的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Takayama Teruou;Yamaguchi Takazumi;Saitoh Ayumu;Kamitani Atsushi;中村勝海，宮城克徳，花岡良一
• 通讯作者: 中村勝海，宮城克徳，花岡良一

エステル油中不平等電界におけるインパルス放電に及ぼす溶存水の影響

酯油中溶解水对不等电场脉冲放电的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: TAKAYAMA Teruou;YAMAGUCHI Takazumi;SAITOH Ayumu;KAMITANI Atsushi;NAKAMURA Hiroaki;河野昭彦，佐藤颯太，藥師寺康平，鈴木勇士，藤田洋司，漆畑広明;本田修隆，中村勝海，宮城克徳，花岡良一
• 通讯作者: 本田修隆，中村勝海，宮城克徳，花岡良一