摘要：天然脂一般将自然界油料植物（如：菜籽、大豆）经压榨、提取和改性等工艺制成，其主要成分是脂肪酸甘油三酯，研究表明，天然脂具有良好的电气性能，闪点高，生物降解能力强。被视为绿色环保绝缘材料。

1、前言

目前，油浸式配电变压器广泛应用矿物油作为变压器的电气绝缘介质和冷却介质，矿物油的主要化学成分是碳氢化合物，它成本低且具有良好的绝缘和冷却特性，矿物油的粘度低使得它的流速快，这对自然冷却的变压器非常重要。矿物油的主要缺点是闪点低防火阻燃性差和生物降解能力差等等。

天然酯一般将自然界油料植物（如：菜籽、大豆）经压榨、提取和改性等工艺制成，其主要成分是脂肪酸甘油三酯，研究表明，天然酯具有良好的电气性能，闪点高，生物降解能力强，被视为绿色环保绝缘材料。国外对天然酯及其应用于变压器的研究起步较早，1999年瑞典的一家公司生产出第一台天然酯绝缘变压器，美国、英国、德国和日本等国家都开发了天然酯并成功应用于变压器。

我国对天然酯的研究虽然起步较晚，近年来对天然酯及其应用于变压器的研究取得了较快进展，已有天然酯绝缘变压器样机研制成功并挂网试运行。

2、天然酯的特性

2.1 闪点高

油品闪点的高低表明油品的易燃程度。矿物油的闪点一般为160℃，而天然酯绝缘油的闪点在300℃左右，达到高燃点绝缘油的闪点要求。

2.2 燃点高

天然酯绝缘油的燃点一般高于350℃，而矿物油的燃点仅为170℃，天然酯的高燃点使其防火安全性极高。

2.3 电气性能较好

据研究和测试资料表明，天然酯的击穿电压高于一般矿物油；虽介质损耗角较大，但经处理后是可以减小的。天然酯与绝缘纸的介电常数更接近，从而使油纸配合更合理，电场分布更均匀。

2.4 粘度高

天然酯绝缘油的粘度较大，这将导致冷却性能较差。

2.5 热导率较高

天然酯的热导率比矿物油的热导率高，能在一定程度上弥补高粘度造成的冷却性能差的缺点。

2.6 水溶性较高

天然酯绝缘油的水溶性比矿物油高出许多倍（约20倍），天然酯可以吸收纤维绝缘材料中的水分，使绝缘更加干燥，有效延缓绝缘纸的老化。

2.7 降解特性

天然酯原料来源广，可再生。其成分决定了它生物降解速度较快，环保性能优越已经得到世界公认，这是合成酯比矿物油更具吸引力的原因之一。

2.8 易氧化

这是天然酯的主要缺点之一，暴露于大气中氧化老化加速。因此，天然酯应用于变压器时需要添加抗氧化剂延缓其氧化速度。

2.9 成本高

当前，天然酯绝缘油的价格大约为矿物油的3倍~4倍，这是天然酯的又一主要缺点。

3、天然酯绝缘变压器的特点

天然酯绝缘变压器的结构与普通液浸式变压器没有大的区别。但天然酯绝缘油的特性决定了天然酯绝缘变压器具有区别于普通矿物油变压器的一些特点。

3.1 阻燃性

天然酯绝缘变压器的阻燃性好，具有良好的防火特性，适用防火要求高的场所，可以减少保险费。

3.2 环保特性

天然酯绝缘油生物降解率高，对环境没有危害，符合对变压器的环保要求。

3.3 寿命长

天然酯绝缘油能吸收绝缘纸中含有的水分，延缓绝缘老化；同时，天然酯绝缘油的耐热等级高，可提高变压器运行温度，比起矿物油，延长了变压器的寿命。

3.4 过载能力强

天然酯变压器超铭牌容量运行的能力远高于普通矿物油变压器和干式变压器。

3.5 必须采用全密封结构

天然酯绝缘油易吸潮、易氧化，所以天然酯绝缘变压器必须采用全密封结构。

3.6 回收、处理成本低

经研究表明，天然酯相对于矿物油可以达到97%以上的降解率，回收、处理成本相对较低。

以上天然酯绝缘变压器的这些特点，决定了这类变压器可以应用在高层建筑内、矿山、人口密集区域、山上风电场、海上风电场、光伏发电站、铁路机车、地下变电站和水源地等有特殊要求的场合。

4、小结

天然酯绝缘变压器的应用，不仅提高了防火安全性和环保效益，而且创造了一个可持续发展的未来。尽管当前仍存在一些问题，但随着天然酯技术的不断进步、不断成熟，及其应用于变压器的经验不断增加，世界对于环保要求的不断提高，这类变压器的应用将会有更加广阔的发展前景。