I nogle tilfælde er det ikke tilladt at installere mineralolieisolerede transformere på grund af mineralolies brændbarhed. Allerede i 1930'erne opfyldte syntetisk olie fremstillet af polychlorerede biphenyler (PCB'er) delvist de regler, der begrænsede brugen af transformerolie. På grund af dets ikke-biologisk nedbrydelige natur er polychlorerede biphenyler ikke befordrende for miljøet og vil i sidste ende indgå i fødekæden. Derudover er dette materiale tæt beslægtet med det skadelige stof dioxin, så mange lande i verden er holdt op med at bruge dette materiale til at fremstille transformatorisoleringsolie.
Silikoneolie og syntetisk esterisoleringsolie har høje flammepunkter, god varmeledningsevne og lav viskositet ved lave temperaturer. På grund af disse egenskaber er det i øjeblikket meget brugt over hele verden. Denne omfattende ydeevne kan opfylde behovene hos transformerdesignere og -producenter til fremstilling af ikke-brændbare transformere. Derfor, med forsvinden af polychlorerede biphenyler, fortsætter markedet for denne type isoleringsolie med at udvide. Generelt er disse transformere af konventionel struktur, fyldt med let forbedret mineralolie eller polychlorerede biphenyler. Hvis fordelene ved denne olie udnyttes, kan de fungere normalt ved temperaturer lidt højere end mineralolie. Det vigtigste er først at søge alternativer til isolerende papir; For det andet er høj driftstemperatur lig med høj strømtæthed, hvilket fører til store belastningstab og øgede driftsomkostninger, der afviger fra den oprindelige omkostningsbudgetværdi.
Eksperter fra flere institutioner har udviklet metoder til at udvinde polychlorerede biphenyler fra transformere, injicere andre væsker i transformere og korrekt håndtere polychlorerede biphenyler. Men denne procedure er svær at implementere, fordi mange lande har lovgivning, der sætter meget lave grænser for indholdet af polychlorerede biphenyler. Det er vanskeligt at fjerne spormængder af polychlorerede biphenyler fra transformere, og omkostningerne er ekstremt høje. Polychlorbiphenyl kan forblive i mellemrummene mellem isolering, ledninger og jernkerneplader, så efter oliering i en periode vil det nå uacceptable niveauer. Resultatet af genoliering er et fald i transformerens pålidelighed, og transformere fyldt med denne isolerende olie bør sikkert evakueres eller udskiftes.
1. Silikoneolie
Silikoneolie er en type Duokaoning-produkt, der almindeligvis anvendes i transformere, som har begrænset forbrændingsevne. Silikoneolie er et syntetisk materiale, almindeligvis kendt som polydimethylsiloxan, kendetegnet ved dets termiske stabilitet og kemiske egenskaber. Silikoneolie har været meget brugt inden for medicin, kosmetik og lignende industrier i mange år og har opnået gode påføringsresultater.
Flammepunktet for silikoneolie er meget højt. Når olietemperaturen er under 350 grader, vil den ikke brænde, selvom der er åben ild på olieoverfladen. Den varme, der genereres under forbrændingen af silikoneolie, er meget lavere end for organiske væsker. Den har en meget lav forbrændingsværdi, og dens unikke egenskab er, at siliciumlaget dannet på overfladen af silikoneolien i høj grad kan begrænse luftens indtrængning. Distributionstransformatorer har brugt silikoneolie i mange år. Der er tusindvis af distributionstransformatorer til silikoneolie i øjeblikket i drift. Den nominelle kapacitet af disse transformere er hovedsageligt 250kV · A~3MV · A, med spændingsniveauer på 11~36kV. Derudover er der fremstillet distributionstransformere op til 9MV · A og spændingsniveauer på 66kV
2. Syntetisk estervæske
Sammensatte estere eller hindrede estere er blevet brugt i vid udstrækning i-højtemperatursmøreolier og hydrauliske transmissionsfelter, især i gasturbiner, og bruges typisk som varmeoverførselsvæsker. I denne henseende har syntetiske estere i høj grad erstattet petroleum og mange ustabile eller giftige syntetiske olier.
Der er udviklet en lignende syntetisk esterolie, som kan opfylde de tekniske krav til højspændingsisoleringsolie-. Som isoleringsolie er den blevet mere og mere udbredt i transformere og trinkoblere.
Mica and Insulators Limited i Storbritannien har udviklet en syntetisk ester kaldet Middle7131 Transformer Insulation Oil. Den har et højt flammepunkt på 310 grader og et selvantændelsespunkt på 435 grader. Denne syntetiske ester har også fremragende smøreevne og kan bruges i forskellige typer tvungen køling (pumpe) enheder.
Midel 7131 syntetisk estermateriale var oprindeligt en stor mængde plantebaserede-forbindelser, og dets toksicitet har vist sig at være meget lav. I nogle tilfælde er dens toksicitet mange gange lavere end højraffineret petroleum. Det kan opnå fuldstændig biologisk nedbrydning og er uskadeligt for livet i havet.
3. Naturlige estere
Selvom de fysiske egenskaber af syntetiske estervæsker gør dem til det bedste dielektriske med hensyn til brandmodstand, begrænser de høje omkostninger ved estervæsker deres udbredte anvendelse sammenlignet med alle andre eksisterende isolerende væsker. Men siden slutningen af 1990'erne, med den betydelige reduktion i omkostningerne til estervæsker og udviklingen af syntetiske estervæsker, der kan nedbrydes fuldstændigt, er det begyndt at få et vist marked. Denne estervæske, udviklet af Cooper Power Systems i USA, har været meget brugt i USA siden 2006. Dens handelsnavn er EnvirotempFR3. Denne isolerende væske er lavet af rapsolie og har uden tvivl fuldstændig biologisk nedbrydelighed.
Antændelsespunktet for EnvirotempFR3 væske er 360 grader, og flammepunktet er 330 grader. Derfor har den den højeste antændelsesmodstand af ikke-brændbare væsker på markedet i øjeblikket.
Ydeevnen af estervæsker kan sammenlignes med andre isoleringsmaterialer og komponenter, der almindeligvis anvendes i transformatorfremstilling. Den har fremragende kemisk stabilitet, som forbliver uændret over tid. Dens fremragende dielektriske egenskaber er tilstrækkelige til at imødekomme behovene hos trinkoblere og belastningskort-afbrydere. For oliefyldte transformere kan den bruges som en genbrugsvæske til at fylde transformeren. Ved påfyldning ved genanvendelse skal det dog erkendes, at der i øjeblikket er mange væsker af medium kvalitet med lavere antændelsespunkter, som vil påvirke den blandede væskes antændelsesevne.
Sammenlignet med mineralolie har estervæsker lav viskositet og bedre køleydelse end alle ikke-brændbare væsker. Den har en god affinitet til vand, og dens vandopløselighed er meget højere end mineralolies. Producenten konkluderer, at denne funktion kan betragtes som en af dens største fordele. Anvendes EnvirotempFR3 til at fylde en transformer med isoleringsmateriale med høj luftfugtighed, vil dens hurtige vandoptagelsesevne have en god absorberende effekt på fugten i isoleringspapiret. Producenten konkluderede også, at denne vandabsorptionseffekt vil begrænse nedbrydningen af molekylære kæder i isoleringspapiret, så det ser ud til, at det også vil hjælpe med at forlænge transformatorernes levetid.
På den anden side har EnvirotempFR3 væske dårlig oxidationsstabilitet. Ved normale driftstemperaturer vil det hurtigt oxidere. Derfor skal oliefyldte transformatorer undgå at trænge ind i luften og have tætningsanordninger af membrantypen. Når væsken er i en tynd filmtilstand, vil oxidationen intensiveres. Derfor er de fleste producenter nødt til at "ompakke" kilerne for aktive komponenter, der er fjernet fra olietanken til viklingen, og klemme ethvert svind forårsaget af nedsænkning og tørring for at begrænse luftindtrængning så hurtigt som muligt. På grund af oxidation kan estermolekyler danne langkædede-polymerer, hvilket resulterer i dannelsen af et oxideret "overfladelag", der kommer i kontakt med luft. Under oxidation vil molekyler med lang-kæde forblive i væsken og øge dens viskositet, hvilket påvirker oliens flowhastighed og køleeffekt.
Toleranceperioden for estervæskefyldning skal være lidt højere end for mineraloliefyldning, da dens boblediffusion er langsommere end for mineraloliefyldning. Statusovervågningen af EmvirotempFR3 er den samme som for mineralolie, og der kan udtages prøver til analyse. Imidlertid er brinten produceret af denne flydende udledning lavere end for mineralolie, og overdreven termisk stress vil føre til en stigning i gasvolumen. EnvirotempFR3 er uforenelig med kiselholdige væsker.
