液体电介质作为电力设备中常用的绝缘介质,其电击穿特性一直是电力行业研究的重点。液体介质的介电性能一但被破坏,必然给电气设备留下安全隐患,给电力企业带来巨大损失。深入研究液体介质放电机理,对提高电力设备绝缘强度具有实际意义。电介质的介电性能受到其内部电场的影响,空间电荷在改变绝缘介质内部电场分布中起着重要的作用。因此,研究液体电介质中电场变化及空间电荷行为就显得尤为重要。论文首先对现有液体电质击穿的基本理论做了详细的阐述和归纳。参照液体电介质场致电离机理所描述的液体击穿过程粒子微观动力学行为,构建了针-球电极计算模型和相应的数学表述,采用流体力学π定理将其进行无量纲化处理,以变压器油为研究对象,对针-球电极模型施加幅值为300kV(1.2/50μs)标准雷电脉冲,通过计算获得了液体电介质击穿过程放电通道形成、温升改变、电荷行为和电场强度相互作用关系。计算分析了标准雷电冲击下电压幅值为400kV时针-球电极液体介质放电过程,并与幅值为300kV的结果进行了对比。对比结果可知,外施电压幅值越大,对液体分子电离冲击力越大,越容易引起液体介质放电;场致电离能力更强,空间电荷电离区域变大,空间电荷畸变空间电场导致流注快速向油中发展。同时计算分析了短波头100ns/2μs和500ns/2μs脉冲下变压器油放电过程,并与标准雷电脉冲的结果进行了对比。100ns/2μs脉冲波头时间短,容易快速达到场致电离所需电场强度,流注沿轴向延伸的速度更快,产生的空间电荷更多,畸变电场促进流注继续发展;针电极附近对电子的捕获能力更强,形成的初始电离区域更大,故放电通道向球电极(地极)发展速度快且放电通道半径大于标准雷电脉冲作用下形成的放电通道半径。