变压器绝缘油纸老化产物扩散的分子动力学模拟

作     者：高俊杰 庞飞 邱志武 翁炼 竺玉飞 张剑 

作者机构：华润电力(仙桃)有限公司 

出 版 物：《电气技术与经济》 (Electrical Equipment and Economy)

年 卷 期：2025年第1期

页      面：387-390,393,396页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：绝缘油纸老化 分子动力学 扩散作用 

摘      要：植物绝缘油不但燃点高,还有环保可再生、自然降解等优点,因此能够替代变压器矿物绝缘油。为了研究变压器绝缘油纸老化产物在植物油和矿物油中扩散差异,利用分子模拟法建立了两种复合油纸老化模型,计算并比较了老化分子在油纸模型中的扩散系数、浓度分布和相互作用能,最后从自由体积和孔隙角度分析了与扩散能力的关系。模拟结果表明:扩散系数较小的老化分子在油纸中主要集中在油纸交接处,CH_(4)与CO_(2)在植物油中扩散表现更好。老化分子与绝缘油极性差越大,所对应的扩散能力越差。CH_(4)和甲酸与CO_(2)和乙醇醛相比具有更小的相互作用能,同时老化产物自身的相互作用力在一定程度上决定了自身扩散作用。矿物油纸的孔隙尺寸以及自由体积分数相较植物油纸更大,使得水、气体等老化物质更容易进入矿物油纸内部。