电力变压器的安全稳定运行对电网的正常工作意义重大,目前在电网中广泛采用的是油浸式电力变压器。油浸式电力变压器采用油纸绝缘作为内部主绝缘,其绝缘纸板多采用纤维层压板,而层压板疏松多孔的特性导致在变压器长期运行时容易受到电、热、机械应力、绝缘油和纸板老化产物等的影响而逐渐劣化,造成油纸绝缘性能下降。因此,在电场作用下绝缘纸板表面易引发各种放电,长期的放电将使绝缘纸板性能加速劣化而导致沿面闪络的产生。沿面放电发展速度快,往往会在短期内引发闪络放电故障,在绝缘纸板表面留下黑色树枝状痕迹,严重危害变压器的安全稳定运行。因此,沿面放电特性的研究工作对变压器沿面放电故障监测和诊断的意义重大。国内外对电力变压器沿面放电的研究主要集中在室温条件下沿面放电形成发展过程和特性,研究结果发现水分对沿面放电特性具有重大影响。然而在变压器内部存在复杂的电磁环境和运行环境,油温、场强、电压极性等可能对沿面放电特性造成影响。因此,本文重点研究不同条件下的沿面放电特性,从多角度探索沿面放电形成发展的机理。在试验方案上,设计了符合国际标准的试验线路、试验模型和样品;在试验设备上,采用局部放电测试仪、高速相机和扫描电镜分析放电参数特性、纸板表面劣化特性和纸板微观形貌。本文首先研究了沿面放电形成发展全过程,通过分析沿面放电造成的纸板表面劣化过程、放电谱图变化过程以及纸板微观形貌,研究发现了纸板劣化的五个阶段和放电谱图的五个阶段,通过分析气泡、白斑和碳化痕迹对沿面放电特性的影响,研究发现气泡和较短长度的白斑将促进沿面放电的形成发展,而长度较大的白斑和碳化痕迹将抑制沿面放电的发展。论文随后开展了交流电压不同油温、场强下沿面放电特性的研究,研究结果发现高油温下沿面放电将造成绝缘纸板表面更大程度的损伤,而随着场强的增加,沿面放电对绝缘纸板的破坏作用先减小后增大,分析结果表明纸板水分含量、放电位置、尖端场强和放电集中程度对沿面放电特性的影响较大。论文最后分析了不同极性直流电压下沿面放电特性,通过仿真和试验发现负极性直流电压下绝缘纸板上空间电荷会增强沿面放电强度,对绝缘纸板产生更大程度的损伤,因此在变压器运行时应尽可能减少负极性直流分量。论文研究的沿面放电发展过程与放电特性可为变压器沿面放电故障诊断和绝缘结构改进提供参考。