重慶大學廖瑞金教授團隊：混合絕緣油變壓器

電力變壓器是電網的核心主設備，提升電力變壓器安全運行水平，推動變壓器產業鏈技術創新，服務電網綠色低碳發展，是電力行業發展的重要工作之一。

絕緣油是電網中用量最大的絕緣材料之一，截至2023 年底，電網在運的2000 多萬臺變壓器中，礦物油變壓器占比超過90%。傳統礦物油在變壓器中的使用已超百年，礦物油易老化、熱穩定性差且不可再生，嚴重制約了變壓器的安全運行水平。油紙絕緣系統是電力變壓器的“心臟”，使用性能優異的絕緣油是從源頭提升變壓器服役壽命和運行安全水平的關鍵。

礦物油、大豆基天然酯、棕櫚基天然酯和抗老化混合絕緣油的正負極性雷電沖擊擊穿電壓Weibull 分布圖

近三十年來，圍繞傳統礦物油替代，國內外研究主要聚焦于天然酯、合成酯、混合絕緣油三方面。天然酯具備延緩油紙絕緣老化的突出優勢、燃點高，但其氧化安定性差、黏度和介質損耗因數大、雷電沖擊擊穿電壓低，應用于變壓器時需對變壓器的絕緣、散熱等關鍵結構進行優化設計。合成酯（改性天然酯）的延壽能力較好，但部分油品或黏度大或雷電沖擊擊穿電壓低，而且生產工藝較復雜、成本高。目前，我國在天然酯、合成酯（改性天然酯）方面的研發水平總體落后于國外，國外在天然酯、合成酯（改性天然酯）制備技術方面對我國實行一定程度的技術保密（如美國的FR3、日本的PFAE、英國的MIDEL 系列油等）。材料革新對技術進步和產業發展至關重要，我們迫切需要掌握絕緣油性能提升自主核心技術，提高國際競爭力。

混合絕緣油發展歷程

礦物油與天然酯或合成酯的混溶性好。由礦物油與天然酯（或合成酯）按一定配比組成的混合絕緣油具備統籌兼顧礦物油和天然酯（或合成酯）優點的獨特優勢，是近二十年來國際上新型液體電介質發展的重要方向之一。2001 年，加拿大魁北克大學的優素福·福法納（Issouf Fofana）教授在國際上率先開展了混合絕緣油相關研究。隨后，美國、加拿大、德國、法國、日本等二十多個國家的科研學者圍繞混合絕緣油開展了大量研究，主要聚焦在礦物油與單一合成酯、礦物油與單一天然酯、兩種不同類型天然酯、礦物油與多種天然酯組成的混合絕緣油。自2007 年至今，國內也開展了大量混合絕緣油相關研究，并在混合絕緣油研發及混合絕緣油變壓器工程應用方面走在了國際前列。

110 kV 混合絕緣油變壓器

2009 年，重慶大學采用天然酯與礦物油復配的方式，成功研制出 20%橄欖油 + 80%礦物油的二元混合絕緣油，發表了國際上第一篇天然酯和礦物油復配制備混合絕緣油的學術論文；2019 年，重慶大學研制出滿足IEC60296：2012 標準的新型抗老化混合絕緣油，該油品具備顯著延緩油紙絕緣熱老化、提升“液-固”油紙體系工頻擊穿和沿面閃絡性能的效果，不需改變現有變壓器絕緣及散熱結構，即可直接灌裝至新變壓器或直接換裝至老舊變壓器中安全應用，目前已實現了10～110 kV 混合絕緣油變壓器掛網運行。

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混合絕緣油變壓器購買

郝 建 廖瑞金 楊麗君 著

北京: 科學出版社, 2026. 3.

ISBN 978-7-03-082389-2

《混合絕緣油變壓器》以“材料研發-裝備研制-工程應用”全鏈條為主線，系統總結了國內外在新型混合液體電介質研發和混合絕緣油變壓器工程應用等方面的重要技術進展，既注重對液體電介質理論方面基本概念和機制的解釋，又注重對混合液體電介質制備工藝、混合絕緣油變壓器研制和混合絕緣油變壓器運維技術的闡述。作者結合對混合液體電介質十余年來的研究經驗和體會，以及液體電介質領域最新研究進展，展望了混合絕緣油的發展前景。全書共分為7 章，其中第1 章介紹各類液體電介質及其主要性能，第2 章介紹典型混合絕緣油及其基礎性能，第3 章介紹抗老化混合絕緣油制備及其基礎性能，第4 章介紹抗老化混合絕緣油油紙復合體系的放電特性，第5 章介紹抗老化混合絕緣油延緩絕緣紙老化的效果與機制，第6 章介紹混合絕緣油變壓器工程應用，第7 章介紹混合絕緣油變壓器運維技術。

郝建，輸變電裝備技術全國重點實驗室，教授/博士生導師，國家級青年人才，高電壓與絕緣技術系系主任，第四批重慶市學術技術帶頭人后備人選（電氣工程）；長期專注于先進液體電介質研發與應用、電力裝備運行健康狀態檢測與智能評估等研究，主持國家級項目4項，以第一/通訊作者發表高水平期刊論文80余篇，獲2021年重慶市技術發明一等獎、2016年重慶市科技進步二等獎；任中國復合材料學會電網工程復合材料專業委員會委員、IEEE PES 中國區變電站運行維護技術委員會常務理事等，入選全球前2%頂尖科學家“終身科學影響力”榜單。

廖瑞金，輸變電裝備技術全國重點實驗室，教授/博士生導師，重慶大學原副校長、教育部長江學者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，國家百千萬人才工程“有突出貢獻中青年專家”，國家自然科學基金創新研究群體帶頭人；曾擔任國務院學位委員會第七屆學科評議組成員（電氣工程），第七屆教育部科學技術委員會能源與交通學部委員，教育部高等學校電氣類專業教學指導委員會副主任委員；長期致力于電氣設備絕緣在線監測與故障智能診斷、先進電工材料研發與應用等研究，主持國家重點研發計劃項目2項，先后獲國家科技進步二等獎1項，省部級科技進步一等獎3項，國家級優秀教學成果一等獎1項，連續六年入選愛思唯爾中國高被引學者榜單。

楊麗君，輸變電裝備技術全國重點實驗室，教授/博士生導師，國家級青年人才，第三批重慶市學術技術帶頭人后備人選（電氣工程）；長期從事先進電工材料研發與應用、電氣設備絕緣狀態在線監測及故障診斷研究，主持國家級項目6項，以第一/通訊作者發表高水平期刊論文100余篇；入選首屆重慶英才青年拔尖人才計劃，重慶大學十佳優秀青年教師，重慶市電機工程學會優秀女工程師，獲重慶市科技進步一等獎2項、二等獎1項，入選全球前2%頂尖科學家“終身科學影響力”榜單。

本書由重慶大學廖瑞金教授團隊撰寫。本書研究成果得到了中華人民共和國科學技術部、國家自然科學基金委員會、國家電網有限公司、輸變電裝備技術全國重點實驗室等的項目資助。本書特色：

一

市場緊缺。絕緣油是電網中用量最大的絕緣材料之一，使用性能優異的絕緣油是從源頭提升變壓器服役壽命和運行安全水平的關鍵?；旌辖^緣油具備統籌兼顧礦物油、天然酯、合成酯等性能優點的獨特優勢，是近20 年來新型液體電介質發展的重要方向。但現有專著多聚焦礦物油、天然酯或合成酯等，缺乏系統闡述混合液體電介質研發與應用方面的權威著作。本書填補了這一空白，為電氣工程領域科研人員及從業人員提供了前沿技術指南。

二

內容系統。以“材料研發-裝備研制-工程應用”全鏈條為主線，全面闡述了國內外在新型混合絕緣油研發、混合絕緣油變壓器工程應用等方面的技術進展，既注重對液體電介質理論方面基本概念和機制的解釋，又注重對混合絕緣油制備工藝、混合絕緣油變壓器工程應用及運維技術的闡述，兼顧基礎原理與工程實踐。

三

成果前沿。基于作者團隊主持的國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）項目子課題、國家自然科學基金項目、國家電網有限公司和中國南方電網有限責任公司相關科技項目，率先提出了油浸式變壓器延壽新理念，首次研發了性能指標國際領先的抗老化混合絕緣油，首次實現了抗老化混合絕緣油變壓器工程應用，填補了混合絕緣油變壓器運維技術空白。

四

深入淺出。邏輯清晰，語言簡潔、既適合電氣工程專業師生及科研人員學習參考，也為電力變壓器設計制造人員提供了有價值的技術創新參考。書中配有大量實驗數據圖、原理分析圖和工程案例圖等，幫助讀者快速掌握技術要點。

本書介紹的研究成果豐富了液體電介質材料庫的種類，以及變壓器油紙絕緣抗老化及延壽機制方面的內容，有助于推動變壓器行業技術的進步。期待本書能使新型液體絕緣材料研發與工程應用方面的讀者在知識深度和廣度上達到新高度，同時希望讀者可以從中獲得啟發，為推動新時代我國液體絕緣材料及油浸式變壓器技術的發展做出貢獻。

本文摘編自《混合絕緣油變壓器》（郝建等著. 北京: 科學出版社, 2026. 3）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-082389-2

責任編輯：葉蘇蘇 熊倩瑩

本書主要聚焦新型混合液體電介質研發及其在提升變壓器服役壽命和安全運行水平方面的工程應用，系統總結和歸納近二十年來該領域的重要進展。本書內容涵蓋液體電介質概述、典型混合絕緣油及其基礎性能、抗老化混合絕緣油制備及其基礎性能、抗老化混合絕緣油油紙復合體系的放電特性、抗老化混合絕緣油延緩絕緣紙老化的效果與機制、混合絕緣油變壓器工程應用、混合絕緣油變壓器運維技術。

本書可作為從事絕緣材料、變壓器設計與制造、變壓器運行維護等方面研發人員和技術人員的參考用書， 也可作為電力、材料、化學專業高年級本科生和研究生的參考資料。

（本文編輯：劉四旦）

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