Universität Stuttgart - Fakultät 5 Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik - Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik
Pfaffenwaldring 47
70569 Stuttgart

22011706

01.05.2007

Das Vorhaben wurde als Teilvorhaben 3 mit den Verbundpartnern Friedrich-Schiller-Universität Jena (Entwicklung von biobasierten Syntheseestern), Fuchs Europe Schmierstoffe GmbH (Labortechnische Charakterisierung und angepasste Entwicklung der biobasierten Transformatorflüssigkeiten) und Alstom grid GmbH (Berechnung und Auslegung von Transformatoren unter Anwendung biobasierter Transformatorflüssig-keiten) durchgeführt. Im Teilvorhaben 3 wurden wesentliche Untersuchungen zum Einsatz von biobasierten Estern in regelbaren Leistungstransformatoren durchgeführt. Das beinhaltete insbe-sondere die Entwicklung des neuen umweltfreundlichen Isolieröls vor allem unter dem Aspekt der Qualifizierung dieses Öls für den elektrotechnischen Einsatz. Wesentlich war hierbei die elektrische Festigkeit und wie sich im Verlauf des Projektes herausstellte der Verlustfaktor bzw. die Ölleitfähigkeit. Neben den einfachen physikalischen Ei-genschaften wie z.B. Dichte, Viskosität und Flammpunkt wurden mit den Projektpart-nern auch die Materialverträglichkeit und das Alterungsverhalten untersucht. Im Vorha-ben wurden verschiedene Isolieröle untersucht und bezüglich ihrer Eignung für die spezielle Anwendung bewertet. Es wurde festgestellt, dass eine gute elektrische Fes-tigkeit im homogenen Feld bei den verschiedenen Ölvarianten erreicht wurde und ins-besondere vom reinen und trockenen Zustand des Isolieröls bestimmt wird. Verunrei-nigungen bei der Herstellung großer Mengen verursachen einen Anstieg der Leitfähig-keit und des Verlustfaktors, was die Herstellung aufwendiger macht. Eine vorteilhafte niedrige Viskosität und ein sehr niedriger Stockpunkt bei gleichzeitig hohem Flamm-punkt wurden erreicht. Bei der Ölalterung treten höhere Säure- bzw. Neutralisations-zahlen auf, die aber nachweislich die Papierisolation nicht schädigen.

Das Vorhaben hat als übergeordnetes Ziel die Substitution von Isolier- und Kühlflüssigkeitenauf Mineralölbasis in Transformatoren durch Pflanzenöle, die als nachwachsende Rohstoffebiologisch schnell abbaubar, nicht wassergefährdend und nicht bei relativ niedrigerTemperatur entflammbar und brennbar sind. Für den zuverlässigen Betrieb von Leistungstransformatoren auf Basis synthetischer Isolierflüssigkeiten sind deren thermische und dielektrische Eigenschaften von größter Bedeutung. Diese sind insbesondere sowohl vor dem Hintergrund natürlicher Alterung durch Feuchte und Hitzeeinwirkung als auch fehlerbedingter Alterung zu bewerten. So werden in diesem Arbeitsprogramm die hierzu notwendigen chemischen, dielektrischen und thermischen Kenndaten ermittelt. In naher Zukunft steht bei einer großen Anzahl von Transformatoren, die bereits 30-40Jahre in Betrieb sind, ein Austausch der Mineralölkomponente an. Sollten Pflanzenöle die hier zu untersuchenden chemischen, dielektrischen und thermischen Vorteile als Isolier- und Kühlmedium aufzeigen, so würde sich eine Substitution des Mineralöls durch Pflanzenöl anbieten.