变压器是电网系统中能量转换和传输的核心设备,热量是导致变压器油纸绝缘性能劣化的最重要因素,开展油纸绝缘热老化产物的检测及机理研究,对评估油纸绝缘老化状态和预测变压器寿命具有重要意义。本文首先对油纸绝缘加速热老化试验及绝缘纸聚合度进行研究,其次对绝缘纸老化产物含量进行检测并分析与老化时间以及聚合度的关系,最后建立油纸绝缘热老化状态预测模型并分析绝缘纸降解机理。结果表明:在80℃下加热6h,可去除纸中水分,加热1d,可去除纸棒中水分,在60℃下,加热24h去除油中水分。设计并制作了油纸绝缘热老化试验装置。聚合度与老化时间的二阶动力学模型的R²值均大于0.97。温度越高,绝缘纸的老化速度越快。FTIR分析证实老化油样中的极性官能团均来自于绝缘纸分解的极性物质。老化温度越高,油中糠醛含量越高,同一温度下,油中糠醛随老化时间的增加而逐渐增大;绝缘纸中糠醛含量与老化时间无变化规律;油中和纸中的5-羟甲基糠醛含量在80℃、90℃、100℃下增长比较缓慢,在110℃下,增长比较迅速。油中甲醇含量随老化时间的增加而逐渐增大,且与老化时间存在较好的线性关系,R²值均在0.90以上,四个温度下的甲醇生成速率分别为0.0261、0.2655、0.2142、0.2192μg·L^-1·h^-1。80℃油中总糖含量随老化时间的增加而逐渐增大,其它温度下总糖表现为先增大后波动变化的趋势。证实老化油样中含有左旋葡聚糖、D-甘露糖、L-鼠李糖、D-半乳糖、D（+）-葡萄糖、L-木糖以及D-果糖。在实际变压器油样中均未检测到糠醛和总糖,5-羟甲基糠醛含量在20μg/L左右,甲醇含量在0-320.98μg/L。油中糠醛含量的对数与聚合度具有较好的线性关系,纸中糠醛含量与聚合度无明显规律性关系,油中和纸中5-羟甲基糠醛含量在不同老化阶段与聚合度具有不同的线性关系,且关系模型的R²值均在0.90以上;不同温度下油中甲醇随聚合度的降低而增大,油中甲醇与聚合度关系模型的R²值在0.95以上,故油中糠醛、5-羟甲基糠醛、甲醇以及纸中5-羟甲基糠醛含量可以评估油纸绝缘老化状态。油中总糖含量仅可在老化前中期对油纸绝缘老化状态进行评估。绝缘纸纤维素在老化前中期主要是非晶区发生降解,速率较快,中后期主要是晶区发生降解,速率较慢,老化后期生成的低分子量物质降解难度大。SEM分析表明:在老化过程中,绝缘纸表面纤维从排布紧密、纤维长且粗壮的状态转变为纤维扭曲、空洞多、细小纤维数量急剧增加的严重老化状态。本文对油中总糖以及甲醇含量与聚合度的关系模型研究为评估油纸绝缘老化状态提供了新思路。