沈殷和， 齐波， 林元棣， 张毅涛

(1. 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京 102206；2. 华北电力大学高电压与电磁兼容北京重点实验室，北京 102206；3. 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，江苏 南京 211103)

0 引言

油纸绝缘结构设备在解体时常有黄色蜡状沉积物存在。这种沉积物没有固定的化学表达式，被称作X-蜡[1]。X-蜡通常出现在变压器、电流互感器和套管等油纸绝缘结构中[2—3]，并伴有大量故障特征气体。马卫平等人在高压电流互感器解体过程中，发现绝缘层多处存在X-蜡[4—5]；甘德刚等人对500 kV换流变压器网侧故障套管进行解体时，在导电杆上发现X-蜡[6]。Orlando Girlanda等人通过实验测量，发现X-蜡会使得50 Hz下介损增大，导致整体损耗增大，局部温度上升[7]。但目前还未有针对X-蜡产生机理的详细报道。

近年来ReaxFF力场[8]被广泛应用于描述复杂化学反应过程。文献[9]采用ReaxFF反应力场构建山茶籽绝缘油模型，模拟高温下热解和产气的规律。文献[10—12]利用ReaxFF力场对绝缘纸和纤维素的高温裂解过程进行研究。文献[13]基于ReaxFF力场对聚酰亚胺高温下绝缘失效的微观机理进行了模拟分析。研究证明，ReaxFF-MD方法可以动态地描述反应物成键断键过程，揭示产物的生成路径，为X-蜡产生的动态模拟提供良好基础。

文中基于分子动力学采用ReaxFF力场模拟绝缘油在温度473 K，393 K，373 K下自由基的产生过程，并分析蜡的形成方式和组成成分，为更好地理解X-蜡产生机理奠定了基础。

1 绝缘油分子动力学仿真

1.1 仿真对象

油纸绝缘结构中常用的绝缘油型号为25号，故文中仿真采用的绝缘油模型构建借鉴了刘枫林等人利用质谱仪测得的新疆克拉玛25号环烷基矿物油成分组成，链烃和环烷烃占环烷烃矿物油总质量的88.6%。……