[发明专利]一种纳米改性变压器油稳定性分析方法

权利要求书

1.一种纳米改性变压器油稳定性分析方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

S01、分析变压器油的组成，得到所述变压器油的主要成分的比例；并根据所述主要成分确定要模拟的变压器油分子；

S02、选择要分析的纳米颗粒，根据要分析的纳米颗粒占变压器油的体积分数，确定变压器模型腔体大小；

S03、将模拟的变压器油分子按照得到的主要成分的比例，添加到所述腔体中，使其密度达到模拟的变压器油的密度，得到变压器油模型；

S04、若要分析的纳米颗粒具有含水量，执行步骤S05；否则，执行步骤S06；

S05、向变压器油模型中添加模拟的纳米颗粒，并根据含水量确定模拟的水分子数目，向变压器油模型中添加所述数目的模拟水分子，得到纳米改性变压器油模型；

S06、向变压器油模型中添加模拟的纳米颗粒得到纳米改性变压器油模型；

S07、优化所述纳米改性变压器油模型的结构；

S08、在优化后的结构中，模拟所述纳米改性变压器油中分子的运动，获得纳米改性变压器油的粘度，进而利用所述粘度计算所述纳米颗粒的沉降速度；

S09、判断是否模拟完所有不同的纳米颗粒，如果是，则执行步骤10；否则，执行步骤S02；

S10、比较不同纳米颗粒的沉降速度，认为纳米颗粒沉降速度最小的纳米改性变压器油具有良好的稳定性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变压器油分子包括：正十二烷烃，一环烷烃，二环烷烃，三环烷烃，四环烷烃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S07中采用综合法来优化。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米颗粒是下述材料的任意一种或任意组合：Al₂O₃，ZnO，SiO₂。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米颗粒的参数包括：纳米颗粒的材料、半径、体积分数以及含水量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变压器油模型建立在NVT系综和Compass力场下；所述变压器油模型的边界条件为周期性边界条件；所述变压器油模型的初始温度设为需要模拟的温度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S08中的粘度通过下述步骤获得：

S08.1、通过模拟所述纳米改性变压器油中分子的运动，获得所述纳米颗粒的均方根位移随时间关系图；

S08.2、利用所述均方根位移随时间关系图，计算纳米颗粒的扩散系数；

S08.3、根据斯托克斯-爱因斯坦(Stocks-Einstein)方程，利用步骤S08.2中计算得到的扩散系数，计算纳米颗粒的粘度。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉降速度根据下述公式计算：

v0‾=d2(ρ-ρ0)18ηg]]> 1

式中：ρ₀是变压器油密度；d是纳米颗粒当量直径；ρ是纳米颗粒的密度；η是将纳米加入到变压器油后的动力粘度；g是重力加速度。

9.根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于：在步骤S10之后，所述方法还包括：将沉降速度最小的纳米颗粒分散到变压器油中。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述分散的方法为超声振荡法。