不同过热故障条件下呋喃分子在油-纸界面扩散行为的 分子动力学研究

• 作者: 徐冉 朱庆东 李健飞 李华强 王洋
• 来源期刊: 绝缘材料
• 关键词: 分子模拟 呋喃 油-纸绝缘 界面 扩散
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 页码范围: 121-128
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2024.02.017

摘要

呋喃分子是油浸式变压器局部热故障时绝缘纸裂解的重要特征产物之一，变压器油中呋喃分子含量的检测是评估变压器运行状态的重要离线检测手段。为了明确绝缘纸中呋喃分子向植物油中的扩散过程及其与局部过热故障温度标签的对应关系，采用分子动力学的方法，研究了纳米尺度油-纸界面模型在室温（300 K）、低温过热（500 K）、中温过热（750 K）和高温过热（1 000 K）条件下呋喃分子从绝缘纸向植物油中的扩散过程。结果表明：随着温度升高，油-纸绝缘中呋喃分子的扩散系数逐渐增大，而且从绝缘纸中扩散到植物油中的呋喃分子数量与温度密切相关。在300 K与500 K的条件下，鲜有呋喃分子扩散到植物油中；而在750 K和1 000 K的条件下，部分呋喃分子扩散入植物油中，且温度越高，扩散到植物油中的呋喃分子数越多。上述仿真结果与油浸式变压器中、高温局部过热故障条件下可检测出呋喃族化合物的经验依据一致。