随着国家电力“全国互联、全球互联”发展战略的实施,油浸式电力变压器开始向“高电压、大容量”方向发展,对其绝缘性能和异常工况耐受能力也提出了更高的要求。冲击耐压试验是考核变压器过电压耐受能力的重要手段,在变压器绝缘考核方面占有重要地位。冲击电压下局部放电研究,可有效发现变压器过电压状态下潜伏性的绝缘缺陷,提高变压器绝缘性能考核和评价的准确性和精确性,可作为工频电压下绝缘性能考核和评价的有效补充。目前,与交直流电压下局部放电相比,冲击电压下局部放电还处于起步阶段,未成体系,尚不能对冲击电压下变压器局部放电考核、评价及诊断提供技术和理论支撑。因此,本文针对油浸式电力变压器典型的绝缘结构和绝缘缺陷,对冲击电压下局部放电的机理、特性规律、发展过程及放电特征等诸多方面展开了深入的研究。首先,搭建了无局部放电冲击试验平台和局部放电检测系统,制备了油浸式电力变压器典型绝缘模型,并验证了试验环境的有效性,提出了试验方法,保障了试验研究的严谨性和有效性。其次,针对油浸式电力变压器典型绝缘结构,建立了油纸绝缘油隙和气隙两种绝缘结构模型。通过建模、仿真以及试验等方法,开展了标准冲击电压下局部放电特性及其发展过程的研究。根据仿真和试验结果对冲击电压下局部放电的机理和发展过程进行了理论分析,将介质阻挡放电理论和微气泡观点引入局部放电发展过程的描述,并建立了与之相匹配的模型对放电剧烈程度评估模型;揭示了典型绝缘模型局部放电伏秒特性、起始特性、脉冲重复率和幅值等特征参数的变化规律,提高了油浸式电力变压器过电压条件下的绝缘性能考核评价的准确性和精确性。最后,针对油浸式电力变压器典型绝缘缺陷,建立了气隙、悬浮金属、针板和沿面四种绝缘缺陷模型。通过仿真分析和试验的方法,研究并分析了标准及振荡雷电冲击电压、标准及振荡操作冲击电压四种电压波形条件下的局部放电发展过程和特征,建立了相应的变压器绝缘缺陷局部放电时域特征图谱库,实现了局部放电信号的表征与识别,为油浸式变压器冲击电压下局部放电缺陷的考核评价及故障诊断提供了依据。研究成果在某特高压变压器出厂试验中得到应用,取得了良好的效果。本文对冲击电压下的局部放电进行了针对性的、系统的深入研究。为油浸式电力变压器油纸绝缘结构的优化设计,绝缘考核评价及故障诊断准确性和精确性的提高,过电压耐受能力的加强奠定了理论和技术基础,为相关标准的修订提供了依据。研究成果可扩展应用至其他油浸式输变电设备,对提高输变电设备运行可靠性,降低电网运行事故风险,具有重要的实际意义。