[논문]전력분야의 바이오 기반 친환경 전기 절연유 적용에 관한 개발 동향 분석

김재곤; 민영제; 김목연; 곽병섭; 박현주

doi:10.9725/kts.2022.38.2.41

전력분야의 바이오 기반 친환경 전기 절연유 적용에 관한 개발 동향 분석
Analysis of Development Trends on Bio-based Environmental Transformers Oils in Power Sector 원문보기

한국트라이볼로지학회지 = Tribology and lubricants, v.38 no.2, 2022년, pp.41 - 52

김재곤 (한국석유관리원 미래기술연구소) , 민영제 (한국석유관리원 미래기술연구소) , 김목연 (한국석유관리원 미래기술연구소) , 곽병섭 (한전 전력연구원) , 박현주 (한전 전력연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

Mineral electrical insulating oil, which is widely used in transformers, exhibits excellent cooling performance and transformer efficiency. However, given that it is composed of petroleum-based components, it is weak in terms of biodegradability. This causes environmental problems in case of leakage and a low flash point, which is a factor that would cause great damage in the event of a fire in a substation. In this context, the use of eco-friendly electric insulating oil composed of bio-based vegetable oil and synthetic ester, which has excellent biodegradability and flame retardancy performance, has recently been expanded to the field of electric power, and various research and development (R&D) studies are in progress. According to different research results, vegetable oil and synthetic ester manufacturing technology, thermal stability, oxidation stability, property change, and quality control, which are characteristics of eco-friendly electrical insulating oils, are major factors affecting the maintenance of insulating oil properties. In addition, power companies have established and operated quality control standards according to the use of eco-friendly electrical insulating oil as they expand the exploitatoin of renewable energy in electricity production. In particular, deterioration and oxidation characteristics were jointly identified in R&D as an important influencing factor according to the content of saturated and unsaturated fatty acids present in vegetable oils and synthetic esters in power transformer applications.

주제어

표/그림 (20)

표 Table 1. Different types of transformer oils and applications
그림 Fig. 1. Triglyceride formation.
그림 Fig. 2. General structure of vegetable oil transformer.
그림 Fig. 3. General structure of synthetic ester transformer.
표 Table 2. Chemical structures and physical properties of some fatty acids
그림 Fig. 4. Vulnerability of positions of triglyceride.
그림 Fig. 5. Production process of vegetable oil transformer.
표 Table 3. Typical fatty acid composition of various vegetable oils
표 Table 4. Oxidation mechanism of vegetable oils
표 Table 5. Oxidative product and analytical methods of identification
표 Table 6. Summary of some properties of vegetable oil based transformer oils
그림 Fig. 7. Synthesis of pentaerythritol ester(PEE) for synthetic ester transformer.
그림 Fig. 6. Example of synthesis reaction for general synthetic ester transformer.
표 Table 7. Water saturation coefficients for synthetic ester Midel 7131
표 Table 8. Limits of water content (mg/kg) of synthetic ester transformer
그림 Fig. 8. ¹H NMR spectra of unheated and thermally stressed pentaerythritol tetraheptanoate(PEC7).
표 Table 9. Major product and impurities in thermal tested samples of synthetic ester transformer(PEC7)
표 Table 10. Summary of some properties of synthetic ester transformer
표 Table 11. Overview of electrical transformer insulating oils properties
표 Table 12. Standard specification of bio-based environmental transformer oils

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 기존에 발표된 논문들을 바탕으 로 식 물성 오일과 합성 에스테르의 전기 절연유에 관한 연구 동향을 고찰하였다. 2000년부터 2021년까지 발표된 바 이오기반 친환경 전기 절연유와 관련된 논문들에서 대 상 절연유를 파악하였으며, 이를 중심으로 연구의 주요 동향을 분석하였다.
본 연구에서는 전력 장비의 화재 안전성과 환경 친화 성으로 인해 식물성오일 전기 절연유와 합성 에스테르의 전기 절연유에 대한 개발과 사용이 확대됨에 따라 이에 대한 연구개발 동향을 살펴보고자 한다. 이를 통하여 향후 연구방향 도출에 기여하고자 한다.

제안 방법

본 연구에서는 기존에 발표된 논문들을 바탕으 로 식 물성 오일과 합성 에스테르의 전기 절연유에 관한 연구 동향을 고찰하였다. 2000년부터 2021년까지 발표된 바 이오기반 친환경 전기 절연유와 관련된 논문들에서 대 상 절연유를 파악하였으며, 이를 중심으로 연구의 주요 동향을 분석하였다. 전세계적으로 재생에너지 보급 확대와 전력 장비의 화재 안전성과 환경 친화성으로 인해 친 환경 전기 절연유에 대한 연구개발이 늘어나는 추세이다.

성능/효과

다양한 연구결과에 따르면, 친환경 전기 절연유인 식 물성 오일과 합성 에스테르의 제조기술, 열안정성, 산화 안정성, 특성변화 및 품질관리 등이 절연유 특성 유지에 영향을 미치는 주요 인자로 검토되었다. 이러한 인자들 을 적절하게 고려하여 바이오 기반 전기 절연유 개발하 여 안정성이 유지 될 때 상용화할 수 있는 사실이 여러 연구를 통해 보고되었다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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