运行中的电力变压器会受到各种冲击电压的作用,是导致现场变压器绝缘故障的主要原因之一。气泡和纤维素颗粒的存在将降低变压器油的绝缘性能。气泡和纤维素颗粒对变压器油冲击击穿特性影响研究对于掌握变压器油绝缘的冲击击穿机理,获得变压器油间隙的冲击击穿特性具有重要的科学价值和工程实际意义。论文开展了气泡和纤维素颗粒对变压器油冲击击穿特性影响的研究工作,主要内容如下:研究了冲击电压波形对变压器油间隙击穿特性的影响。根据试验要求设计搭建了一套基于固态开关的冲击电压发生器,可以产生满足试验要求的多种波形参数的冲击电压。采用波形参数分别为1.4/50μs,14/220μs,80/850μs和240/2400μs的四种正极性冲击电压对25#矿物变压器油中稍不均匀电场间隙进行了冲击试验,获得了油间隙击穿电压和击穿时间随冲击电压波形参数的变化特性。研究了纤维素颗粒含量水平对变压器油冲击击穿特性的影响规律。通过对低、中、高三种纤维素颗粒物含量水平油间隙在4种冲击波形下的击穿试验,获得了不同纤维素颗粒含量油间隙击穿电压的分布规律。对纤维素颗粒在冲击电压和交流电压作用下的运动特性进行了试验观测,获得了不同冲击电压波形下油中纤维素颗粒的运动和聚集特征,解释了不同冲击电压波形及不同纤维素颗粒含量水平对油间隙击穿特性的影响机理。建立了冲击电压下纤维素颗粒在油间隙中的动力学数值模型,从理论上研究了纤维素颗粒在不同波形冲击电压下的动力学行为,对比了电压波形、颗粒大小对纤维素颗粒运动特性的影响。计算分析了冲击电压作用过程中,纤维素颗粒运动对间隙电场分布的影响。从纤维素颗粒的运动机制角度,揭示了纤维素颗粒高含量水平下油间隙U50%在240/2400μs冲击电压下显著降低的原因。研究了变压器油纸绝缘不同水分含量情况下的气泡生成规律及气泡存在对变压器油间隙击穿特性的影响。通过对2%、4%和6%三种水分含量纸板的气泡生成模拟试验,获得了快速升温过程中各水分含量油浸纸板的气泡生成起始温度及气泡生成后的运动状态。对气泡在冲击电压和直流电压作用下的运动特性进行了试验观测,获得了不同冲击电压波形下油中气泡的运动规律。通过对存在气泡的油间隙在4种冲击电压下的击穿试验,获得了冲击电压下气泡对油间隙冲击击穿电压的影响规律。建立了 1.4/50μs和240/2400μs两种冲击电压下气泡在油间隙中的动力学数值模型,从理论上研究了气泡在不同波形冲击电压下的动力学行为,对比了不同电压波形对气泡运动特性的影响。计算分析了气泡存在对间隙电场分布的影响,分析讨论了气泡生成及其运动特性可能对油间隙击穿特性带来的影响。