局部放电是高压电气设备存在绝缘缺陷的主要表征,也是导致绝缘进一步劣化的重要因素。开展局部放电过程的数值仿真,从微观态上研究放电过程中带电粒子输运过程,除有助于直观理解局部放电物理现象之外,也可为局部放电所引起的电流脉冲的特性分析提供理论依据,这为深入研究局部放电检测信号的电磁传播特性、传感器的设计、信号处理及局部放电分类与模式识别等工作提供了技术支撑。本文在对比几种局部放电仿真模型的特点后,综合考虑对局部放电过程微观复现能力、计算工作量和精度等因素,选择了流体动力学模型。以考虑汤逊放电的尖端放电和考虑正流注放电的内部气隙放电过程为例,仿真分析了局部放电过程中各类带电粒子的输运过程、粒子分布动态、电场变化及由带电粒子输运形成的电流脉冲特性。论文首先对尖端放电进行建模,实现了负电晕放电的仿真;将获得的特里切尔脉冲序列的电流均值与实测值对比,验证了模型的有效性。然后,定量地研究了尖端放电电流参数随带电粒子输运参数、反应参数的变化规律,从微观机理上解释了电流脉冲特性与参数间的关系。接着,考虑到脉冲上升、下降沿受不同物理过程控制,从仿真所得电流脉冲信号中抽象出了分段函数数学模型,拟合效果较好,实测信号误差判定系数高于94%。最后,在仿真中添加了光电离过程,进行了考虑正流注的内部气隙放电仿真,并对放电起始、剩余场强值与理论值之间进行了误差分析,验证了放电起始场强与理论值基本相符。