《表2 糠醛分子在植物油和矿物油中扩散参数对比》

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《植物油中水分对糠醛扩散作用影响的分子动力学模拟》

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注：表中矿物油数据引自文献[21]。

图4为糠醛分子在不同含水量油模型中的均方位移随模拟时间的变化曲线。在不同水分含量下，糠醛分子在x、y、z 3个方向上的分均方位移是各向同性的。根据公式（2）将糠醛分子在不同水分含量下扩散的MSD曲线进行拟合分析求解扩散系数，并与矿物油系统进行对比[21]，结果如表2所示。从表2可以看出，随着水分含量的增加，模型中糠醛分子在植物油中的扩散作用呈现逐渐增强的趋势。这一点不同于糠醛分子在矿物油中的扩散行为，在矿物油模型中，糠醛分子在水分的影响下，热运动被削弱，扩散行为被抑制，随着矿物油中水分含量的增加，糠醛分子的扩散系数逐渐减小。这是因为在植物绝缘油中，植物绝缘油本身分子量较大，且是极性较强的物质，对同样是极性较强的糠醛分子产生相互作用，使得糠醛分子的扩散系数相对于在矿物油中较小。随着植物绝缘油中水分含量的增加，反而增大了糠醛分子在植物油中的扩散能力，糠醛分子在油纸绝缘系统中均匀分布并且达到动态平衡，避免了矿物绝缘油纸绝缘系统中由于糠醛的扩散出现“局域化”的问题，从而使得监测油中糠醛含量、评价变压器的老化程度和运行状态更加准确。