植物绝缘油抑制离子迁移的动力学机制研究

作     者：但林阳 黄正勇 王飞鹏 王强 李剑 DAN Linyang;HUANG Zhengyong;WANG Feipeng;WANG Qiang;LI Jian

作者机构：输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学电气工程学院)重庆市沙坪坝区400044 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2023年第43卷第11期

页      面：4474-4484页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(青年项目)(52007014)。 

主　　题：绝缘油 离子迁移 团簇 换流变压器 微尺度计算 

摘      要：油纸界面的离子累积效应对换流变压器的绝缘性能有重要影响,应用低离子迁移率的绝缘油有助于减少离子的界面积累效应。专家学者们发现植物油的离子迁移率显著低于矿物油,具有明显优势,但其低离子迁移率的内在机制仍不清楚。因此,该文开展绝缘油的离子迁移率实验测试,并采用微尺度计算对离子迁移的微观机理进行研究。结果表明,在变压器工作温度下,植物油的离子迁移率低于矿物油一个数量级;微尺度计算分析发现,植物油分子具有高静电势表面,能够吸附油中离子自组装耦合形成团簇,使其具备抑制离子迁移的能力;在低于1.0V·nm^(-1)的场强下,植物油能够有效降低离子的电场响应性,减少离子在油纸界面的积累;超过1.0V·nm^(-1),团簇解耦,离子溢出,植物油的抑制能力减弱。