FR3 નેચરલ એસ્ટર વિ. મિનરલ ઓઇલ ઇન પેડ-માઉન્ટેડ ટ્રાન્સફોર્મર્સ

1 પરિચય

2.1 ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો

ડાઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ એ વિદ્યુત ભંગાણને રોકવા માટે ઇન્સ્યુલેટીંગ પ્રવાહીની ક્ષમતાનું મુખ્ય સૂચક છે. તુલનાત્મક અભ્યાસો સતત દર્શાવે છે કે FR3 નેચરલ એસ્ટર કીમાં ફાયદા આપે છેડાઇલેક્ટ્રિક તાકાત(બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ) પરંપરાગત ખનિજ તેલ પર મેટ્રિક્સ.

• ઉચ્ચ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ: 20kV-ક્લાસ ટ્રાન્સફોર્મર એપ્લિકેશન્સ માટે IEC 60156 સ્ટાન્ડર્ડ મુજબ પરીક્ષણ સૂચવે છે કે FR3 એસ્ટર પ્રવાહી સામાન્ય રીતેઉચ્ચ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજખનિજ તેલ કરતાં (દા.ત., ડાયલા બી). ધોરણ 30 kV/2.5mm ની ન્યૂનતમ જરૂરિયાતને સ્પષ્ટ કરે છે, એક થ્રેશોલ્ડ FR3 નિયમિતપણે ઓળંગે છે.
• સુપિરિયર ઓવરઓલ ડાઇલેક્ટ્રિક પ્રોફાઇલ: IEEE દ્વારા પ્રકાશિત થયેલ તુલનાત્મક અભ્યાસ વધુ પુષ્ટિ કરે છે કે, ડિસીપેશન ફેક્ટર (ટેન ડેલ્ટા) સિવાય, કુદરતી એસ્ટર અન્ય કેટલાક ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મોમાં પરીક્ષણ કરાયેલ ખનિજ તેલ (ઇલેક્ટ્રૉલ A) કરતાં વધુ પ્રદર્શન કરે છે, જેમાંAC બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ, સંબંધિત પરવાનગી અને આંશિક ડિસ્ચાર્જ ઇનસેપ્શન વોલ્ટેજ. આ કુદરતી એસ્ટરની ઉચ્ચ મોલેક્યુલર ધ્રુવીયતા અને સેલ્યુલોઝ પેપર ઇન્સ્યુલેશનની શ્રેષ્ઠ ગર્ભાધાનને આભારી છે.

2.2 થર્મલ પર્ફોર્મન્સ અને લોડ ક્ષમતા

ઇન્સ્યુલેટીંગ પ્રવાહીની હીટ ટ્રાન્સફર કાર્યક્ષમતા ટ્રાન્સફોર્મરના તાપમાનમાં વધારો અને લોડ ક્ષમતાને સીધી અસર કરે છે. કુદરતી એસ્ટરમાં વિવિધ થર્મોફિઝિકલ ગુણધર્મો હોવા છતાં, તેમની એકંદર કામગીરી નવા ડિઝાઇન લાભો રજૂ કરે છે.

• હીટ ટ્રાન્સફર તફાવતો: સમાન ટ્રાન્સફોર્મર ડિઝાઇન પરના ચોક્કસ તુલનાત્મક અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે સમાન ભાર હેઠળ,કુદરતી એસ્ટર-ભરેલા ટ્રાન્સફોર્મરમાં વિન્ડિંગ હોટસ્પોટ તાપમાન સરેરાશ 5-8 ડિગ્રી વધારે હતુંતેના ખનિજ તેલ સમકક્ષ કરતાં, કુદરતી એસ્ટર માટે સહેજ ઓછી હીટ ટ્રાન્સફર કાર્યક્ષમતા સૂચવે છે.
• આયુષ્ય વળતર અસર: નિર્ણાયક રીતે, આ તાપમાનનો તફાવત ઘટાડાના સાધનોના જીવનની સમાન નથી. કુદરતી એસ્ટર ઉત્તમ ધરાવે છેઓક્સિડેશન સ્થિરતા અને થર્મલ પ્રતિકાર, અને તેની અનન્ય રસાયણશાસ્ત્ર સેલ્યુલોઝ ઇન્સ્યુલેશનના વૃદ્ધત્વને નોંધપાત્ર રીતે અટકાવે છે. તેથી, નજીવા ઊંચા ઓપરેટિંગ તાપમાને પણ, કુદરતી એસ્ટર ટ્રાન્સફોર્મરનું એકંદર અપેક્ષિત આયુષ્ય લાંબુ હોઈ શકે છે. ઉત્પાદકો સમાન પાવર રેટિંગ માટે વધુ કોમ્પેક્ટ ટ્રાન્સફોર્મર્સ ડિઝાઇન કરવા અથવા તેને વધારવા માટે આ મિલકતનો લાભ લઈ શકે છે.ટૂંકા ગાળાના- ઓવરલોડ ક્ષમતાપ્રમાણભૂત-કદના એકમનું.

2.3 ભેજ વ્યવસ્થાપન અને વૃદ્ધત્વ લાક્ષણિકતાઓ

ભેજ એ ટ્રાન્સફોર્મર ઇન્સ્યુલેશન વૃદ્ધત્વનું પ્રાથમિક પ્રવેગક છે. નેચરલ એસ્ટર ભેજ સંભાળવામાં અનન્ય ફાયદા દર્શાવે છે:

• ઉચ્ચ હાઇગ્રોસ્કોપીસીટી: FR3 નેચરલ એસ્ટર પાસે a છેઘણી ઊંચી પાણી સંતૃપ્તિ મર્યાદાખનિજ તેલ કરતાં (સામાન્ય રીતે 10-15 ગણું વધારે). આનાથી તે ટ્રાન્સફોર્મરના સેલ્યુલોઝ ઇન્સ્યુલેશનમાંથી વધુ ભેજને શોષી શકે છે અને જાળવી રાખે છે.કાગળને સૂકવવોઅને તેના હાઇડ્રોલિટીક ડિગ્રેડેશનને ધીમું કરે છે.
• વિસ્તૃત સાધનો જીવન: આ "સૂકી-સંરક્ષણ" અસર એ એક મુખ્ય પદ્ધતિ છે જેના દ્વારા કુદરતી એસ્ટર નોંધપાત્ર રીતે કરી શકે છેટ્રાન્સફોર્મરનું જીવન લંબાવવું(કેટલાક અભ્યાસો 5 અથવા વધુના પરિબળ દ્વારા સૂચવે છે).

3.1 ખનિજ તેલના આગનું જોખમ

• જોખમ તરીકે લો ફ્લેશ પોઇન્ટ: ખનિજ તેલપ્રમાણમાં ઓછા ફ્લેશ અને ફાયર પોઈન્ટ(ફાયર પોઈન્ટ ~170 ડીગ્રી) આંતરિક આર્સીંગ ફોલ્ટ અથવા ગંભીર ઓવરહિટીંગની ઘટનામાં તેને ઇગ્નીશન અને સતત કમ્બશન માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે. યુકેના ફાયર પ્રોટેક્શન એસોસિએશન (FPA) જેવી સંસ્થાઓએ નોંધ્યું છે તેમ, ખનિજ તેલના ટ્રાન્સફોર્મરમાં લાગેલી આગ આપત્તિજનક પરિણામો તરફ દોરી શકે છે, કર્મચારીઓની સલામતીને જોખમમાં મૂકે છે અને મોટી મિલકતને નુકસાન પહોંચાડે છે અને લાંબા સમય સુધી વ્યવસાયમાં વિક્ષેપ લાવે છે.
• પડકારરૂપ અગ્નિશામક: આવી આગને ઘણીવાર બળી જવા માટે છોડી દેવામાં આવે છે અથવા ખાસ દમન પદ્ધતિઓ (દા.ત., નાઇટ્રોજન)ની જરૂર પડે છે, જે પ્રક્રિયા દિવસો સુધી ટકી શકે છે.

3.2 FR3 નેચરલ એસ્ટરના ફાયર સેફ્ટી ફાયદા

FR3 કુદરતી એસ્ટર મૂળભૂત રીતે આગ સલામતીમાં સુધારો કરે છે.

• ઉચ્ચ ફાયર પોઇન્ટ સલામતી વધારે છે: એ સાથેફાયર પોઇન્ટ 300 ડિગ્રીથી વધુ, ખનિજ તેલ કરતાં લગભગ બમણું છે, તે એ તરીકે વર્ગીકૃત થયેલ છેK-વર્ગ ઓછું-જ્વલનશીલ પ્રવાહી(IEEE C57.155 દીઠ). આ મોટાભાગની ખામીની સ્થિતિમાં ઇગ્નીશનને અત્યંત અસંભવિત બનાવે છે.
• ઘટાડેલા શમન ખર્ચ: કુદરતી એસ્ટર કેનનો ઉપયોગ કરવોખર્ચાળ અગ્નિશામક પ્રણાલીઓની જરૂરિયાત ઘટાડવી અથવા દૂર કરવી(દા.ત., સ્પ્રિંકલર્સ, ફાયર વોલ), એકંદર સબસ્ટેશન ફૂટપ્રિન્ટ અને ઇન્સ્ટોલેશન ખર્ચમાં બચત. જર્મનીમાં રાસાયણિક કંપની OXEA ના કેસ સ્ટડીએ દર્શાવ્યું હતું કે સાઇટ ટ્રાન્સફોર્મરમાં ખનિજ તેલને એસ્ટર પ્રવાહી સાથે બદલવાથી એકંદરે છોડની સલામતી અને વ્યવસાય સાતત્યમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે.

4.1 બાયોડિગ્રેડબિલિટી અને ટોક્સિસિટી

• નેચરલ એસ્ટરની પર્યાવરણીય મિત્રતા: FR3 અને સમાન કુદરતી એસ્ટર્સ નવીનીકરણીય છોડમાંથી મેળવવામાં આવે છે. જો માટી અથવા પાણીમાં લીક થાય છે, તો તે સામાન્ય રીતે હોય છે28 દિવસમાં 80% થી વધુ બાયોડિગ્રેડેબલમાઇક્રોબાયલ ક્રિયા દ્વારા, મર્યાદિત અને અસ્થાયી પર્યાવરણીય અસરમાં પરિણમે છે.
• ખનિજ તેલનું પર્યાવરણીય જોખમ: તેનાથી વિપરીત, ખનિજ તેલ ધરાવે છેનબળી બાયોડિગ્રેડબિલિટી અને ઝેરી હોઈ શકે છે. જટીલ અને ખર્ચાળ ઉપાયના પ્રયાસો સાથે લીક થવાથી માટી અને ભૂગર્ભજળનું લાંબા ગાળાનું દૂષણ થાય છે.

4.2 સંપૂર્ણ જીવનચક્ર કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ

કાર્બન ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો: પ્લાન્ટ-આધારિત કુદરતી એસ્ટરનો ઉપયોગ, જેનો કાચો માલ વૃદ્ધિ દરમિયાન CO₂ શોષી લે છે અને જે પોતે જ બાયોડિગ્રેડેબલ છે, તે ટ્રાન્સફોર્મરને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.તેના જીવનચક્રમાં એકંદરે કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ. ડેટા સૂચવે છે કે આ ફૂટપ્રિન્ટ ખનિજ તેલની તુલનામાં 98% થી વધુ ઘટાડી શકાય છે.

ગ્રીન વ્યૂહરચનાઓ સાથે સંરેખણ: કુદરતી એસ્ટરની પસંદગી કોર્પોરેટને મજબૂત રીતે સમર્થન આપે છેપર્યાવરણીય વ્યૂહરચના અને લીલા પ્રતિબદ્ધતાઓ, વધુને વધુ કડક પર્યાવરણીય નિયમો અને સામાજિક જવાબદારીના લક્ષ્યોને પૂર્ણ કરવામાં મદદ કરે છે.