Published October 12, 2022 | Version v1
Publication Open

Physicochemical and Dielectric Study on Nigerian Thevetia Peruviana as a Potential Green Alternative Fluid for Transformer Cooling/Insulation

Creators

  • 1. Ahmadu Bello University
  • 2. The Federal Polytechnic, Ado-Ekiti

Description

Vegetable oil has shown a promising behaviour in replacing mineral insulating oil for transformer insulation due to the environmental unfriendliness of mineral oil. However, attention was placed mostly on edible oil which may eventually lead to food competition. In this work ester from Thevetia Peruviana oil, non-edible vegetable oil was considered as alternative oil for transformer insulation. The functional groups and the fingerprints of the synthesized methyl ester from the yellow oleander oil were confirmed using Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectrometry and the fatty acid composition was determined with Gas chromatography mass spectrometry (GC/MS). The viscosity of methyl ester and mineral oil were obtained to be 4.8 mPas and 9.8 mPas at 30 °C. The pour point of methyl ester was obtained to be 1.4 °C which could be enhanced by a pour point depressant when considering it for use in a low temperate region. The adequacy of this synthesized oil as an insulating oil was further explored by measuring the dielectric properties. The result revealed that methyl ester has a higher dielectric constant relative to mineral oil and a dielectric loss of 0.0045 at 30 °C. The dielectric strength of the oil was analysed using two-parameter Weibull plots. The characteristic breakdown strength of mineral oil and yellow oleander methyl ester was obtained to be 21.9 kV and 23.3 kV respectively. The result obtained from this work is an indication that methyl ester from the non-edible vegetable oil is a promising alternative insulating oil for oil-filled transformer insulation.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أظهر الزيت النباتي سلوكًا واعدًا في استبدال الزيت العازل المعدني لعزل المحولات بسبب عدم ملاءمة الزيت المعدني للبيئة. ومع ذلك، تم التركيز في الغالب على زيت الطعام الذي قد يؤدي في النهاية إلى المنافسة الغذائية. في هذا العمل من زيت ثيفيتيا بيرو، تم اعتبار الزيت النباتي غير الصالح للأكل كزيت بديل لعزل المحولات. تم تأكيد المجموعات الوظيفية وبصمات الإستر الميثيلي المركب من زيت الدفلي الأصفر باستخدام مطياف فورييه لتحويل الأشعة تحت الحمراء (FTIR) وتم تحديد تركيبة الأحماض الدهنية باستخدام مطياف الكتلة اللوني الغازي (GC/MS). تم الحصول على لزوجة إستر الميثيل والزيوت المعدنية لتكون 4.8 مللي باسكال و 9.8 مللي باسكال عند 30 درجة مئوية. تم الحصول على نقطة صب إستر الميثيل لتكون 1.4 درجة مئوية والتي يمكن تعزيزها بواسطة مثبط نقطة الصب عند النظر فيها للاستخدام في منطقة معتدلة منخفضة. تم استكشاف مدى كفاية هذا الزيت المركب كزيت عازل من خلال قياس خصائص العزل الكهربائي. كشفت النتيجة أن إستر الميثيل له ثابت عزل كهربائي أعلى بالنسبة للزيت المعدني وفقدان عازل قدره 0.0045 عند 30 درجة مئوية. تم تحليل قوة العزل الكهربائي للنفط باستخدام مخططات Weibull ثنائية المعلمات. تم الحصول على قوة الانهيار المميزة للزيت المعدني وإستر الميثيل الدفلي الأصفر لتكون 21.9 كيلو فولت و 23.3 كيلو فولت على التوالي. النتيجة التي تم الحصول عليها من هذا العمل هي مؤشر على أن إستر الميثيل من الزيت النباتي غير الصالح للأكل هو زيت عازل بديل واعد لعزل المحولات المملوءة بالزيت.

Translated Description (French)

L'huile végétale a montré un comportement prometteur dans le remplacement de l'huile isolante minérale pour l'isolation des transformateurs en raison du manque de respect de l'environnement de l'huile minérale. Cependant, l'attention a été principalement portée sur l'huile comestible, ce qui peut éventuellement conduire à une concurrence alimentaire. Dans cet ester de travail de l'huile Thevetia Peruviana, l'huile végétale non comestible a été considérée comme une huile alternative pour l'isolation des transformateurs. Les groupes fonctionnels et les empreintes digitales de l'ester méthylique synthétisé à partir de l'huile de laurier jaune ont été confirmés par spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) et la composition en acides gras a été déterminée par spectrométrie de masse par chromatographie en phase gazeuse (GC/MS). La viscosité de l'ester méthylique et de l'huile minérale a été obtenue à 4,8 mPas et 9,8 mPas à 30 °C. Le point d'écoulement de l'ester méthylique a été obtenu à 1,4 °C, ce qui pourrait être amélioré par un dépresseur de point d'écoulement lorsqu'on le considère pour une utilisation dans une région faiblement tempérée. L'adéquation de cette huile synthétisée en tant qu'huile isolante a été explorée en mesurant les propriétés diélectriques. Le résultat a révélé que l'ester méthylique a une constante diélectrique plus élevée par rapport à l'huile minérale et une perte diélectrique de 0,0045 à 30 °C. La rigidité diélectrique de l'huile a été analysée à l'aide de diagrammes de Weibull à deux paramètres. La résistance à la dégradation caractéristique de l'huile minérale et de l'ester méthylique de laurier jaune a été obtenue à 21,9 kV et 23,3 kV respectivement. Le résultat obtenu de ce travail est une indication que l'ester méthylique de l'huile végétale non comestible est une huile isolante alternative prometteuse pour l'isolation des transformateurs remplis d'huile.

Translated Description (Spanish)

El aceite vegetal ha mostrado un comportamiento prometedor en la sustitución del aceite mineral aislante para el aislamiento del transformador debido a la falta de respeto por el medio ambiente del aceite mineral. Sin embargo, la atención se centró principalmente en el aceite comestible, que eventualmente puede conducir a la competencia alimentaria. En este éster de trabajo del aceite de Thevetia peruviana, se consideró el aceite vegetal no comestible como aceite alternativo para el aislamiento del transformador. Los grupos funcionales y las huellas dactilares del éster metílico sintetizado a partir del aceite de adelfa amarilla se confirmaron utilizando espectrometría infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y la composición de ácidos grasos se determinó con espectrometría de masas por cromatografía de gases (GC/MS). Se obtuvo una viscosidad de éster metílico y aceite mineral de 4,8 mPas y 9,8 mPas a 30 °C. El punto de fluidez del éster metílico se obtuvo a 1,4 °C, que podría mejorarse mediante un depresor del punto de fluidez cuando se considera para su uso en una región de baja temperatura. La idoneidad de este aceite sintetizado como aceite aislante se exploró más a fondo midiendo las propiedades dieléctricas. El resultado reveló que el éster metílico tiene una constante dieléctrica más alta en relación con el aceite mineral y una pérdida dieléctrica de 0.0045 a 30 °C. La rigidez dieléctrica del aceite se analizó utilizando gráficos de Weibull de dos parámetros. La resistencia a la descomposición característica del aceite mineral y el éster metílico de adelfa amarilla se obtuvo en 21.9 kV y 23.3 kV, respectivamente. El resultado obtenido de este trabajo es una indicación de que el éster metílico del aceite vegetal no comestible es un aceite aislante alternativo prometedor para el aislamiento de transformadores llenos de aceite.

Files

latest.pdf.pdf

Files (1.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a59e6cca274de403d58ceb53c533dba9
1.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة فيزيائية كيميائية وعازلة عن ثيفيتيا بيروفيانا النيجيرية كسائل بديل أخضر محتمل لتبريد/عزل المحولات
Translated title (French)
Étude physico-chimique et diélectrique sur Thevetia Peruviana nigériane en tant que fluide alternatif vert potentiel pour le refroidissement/l'isolation des transformateurs
Translated title (Spanish)
Estudio fisicoquímico y dieléctrico sobre Thevetia peruviana nigeriana como posible fluido alternativo verde para enfriamiento/aislamiento de transformadores

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4304813451
DOI
10.1007/s12649-022-01949-w

Is supplement to
https://openalex.org/W3140467905 (Other)
https://openalex.org/W3033900483 (Other)
https://openalex.org/W2948007980 (Other)
https://openalex.org/W2672155789 (Other)
https://openalex.org/W2612422198 (Other)
https://openalex.org/W2605081363 (Other)
https://openalex.org/W2540797511 (Other)
https://openalex.org/W2158253255 (Other)
https://openalex.org/W2053498027 (Other)
https://openalex.org/W2020342784 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W2012563352
  • https://openalex.org/W2051183040
  • https://openalex.org/W2059471323
  • https://openalex.org/W2090571000
  • https://openalex.org/W2094498700
  • https://openalex.org/W2104276810
  • https://openalex.org/W2165223499
  • https://openalex.org/W2510812834
  • https://openalex.org/W2614509127
  • https://openalex.org/W2785884758
  • https://openalex.org/W2790351048
  • https://openalex.org/W2791309433
  • https://openalex.org/W2801572606
  • https://openalex.org/W2897893469
  • https://openalex.org/W2911134752
  • https://openalex.org/W2981044476
  • https://openalex.org/W2995093072
  • https://openalex.org/W3094215917
  • https://openalex.org/W3167081007
  • https://openalex.org/W3191769967
  • https://openalex.org/W3217657697
  • https://openalex.org/W4205335337
  • https://openalex.org/W4212931874