胡旭初1，谢秋月2，王  勇3，贾鹏飞3

（1.广西柳州特种变压器有限责任公司， 广西 柳州 545006；2.湖南工程学院电气与信息工程学院，

湖南 湘潭 411104；3.广西大学电气工程学院， 广西 南宁 530000）

摘要：在新型电力系统中，油浸式变压器作为电网核心能量转换枢纽，其运行可靠性决定了电力系统的安全稳定与能源供应安全。变压器服役过程中，内部电、热、机械应力会引发局部放电、

绝缘过热等缺陷，导致绝缘油分解产生C2H2、H2等特征故障气体，其中C2H2是严重电弧放电的标志性气体，H2是绝缘劣化早期的核心析出气体，两种气体的组分变化是变压器绝缘状态评

估与故障诊断的关键依据。传统油中溶解气体分析方法存在离线检测滞后、设备昂贵、无法实现在线实时监测等短板，而基于二维材料的半导体气敏传感器为该问题提供了全新的解决思路。

本研究基于密度泛函理论（DFT），系统分析了Fe、Ni改性的单层MoSe2材料对变压器油中C2H2、H2两种核心特征气体的吸附行为、电子结构响应与气敏传感特性，同时结合变压器油纸绝

缘击穿的实际工况，探究了材料的工程应用价值。结果表明，Fe、Ni原子掺杂可在MoSe2表面形成热力学稳定的掺杂结构，掺杂过程自发进行，且在500 K变压器极端工况下仍保持优异的结

构稳定性。两种材料为油浸式变压器故障气体检测用气敏材料的选型、设计与工程应用提供了理论支撑与设计思路。

关键词：过渡金属掺杂；二硒化钼；变压器油

中图分类号：ＴＭ４０6      文献标识码：Ｂ      文章编号：１００１－８４２５（２０26）０6－００30－０9

作者简介：

胡旭初1982-，男，湖南双峰人，高级工程师，主要从事变压器技术研究工作。

谢秋月1983-，女，湖南耒阳人，副教授，主要从事电机驱动及其系统设计工作。

王  勇2004-，男，山东德州人，大学本科在读，主要研究方向为高电压与绝缘技术。