植物绝缘油作为高燃点环保型液体电介质，具备优良的理化和电气性能，成为传统矿物油的良好替代品并逐步应用于油浸式电力设备中。电力设备在制造和运行过程中造成的绝缘缺陷会导致油隙或油纸界面产生局部放电损伤绝缘系统。目前针对工频电压下植物油纸绝缘局部放电中放电发展机制的研究尚显不足，无法为植物绝缘油电力设备的设计制造与维护监测提供试验依据和理论支撑。针对上述问题，本文开展了工频电压下多种植物油纸绝缘局部放电试验，研究了工频电压下植物油纸绝缘局部放电的流注特性。主要内容包括：
　　①搭建了工频电压下植物油纸绝缘局部放电试验平台，通过针板电极结构模拟极不均匀电场下植物油纸绝缘局部放电过程。基于阴影法原理建立了放电成像记录平台，通过示波器、脉冲延时发生器配合触发高速摄像机记录植物油纸绝缘局部放电产生时流注发展过程。结果表明，试验平台能够有效采集局部放电的电流信号及对应的流注形态。
　　②开展了工频电压下三种植物绝缘油（大豆基FR3绝缘油、菜籽基RDB绝缘油和棕榈基PFAE改性绝缘油）局部放电试验，通过放电成像记录平台获得了局部放电的流注形态信息，同时提取了停止长度、发展速度和面积等流注形态特征量，研究了植物绝缘油局部放电的流注发展特性。结果表明，植物绝缘油局部放电的正负半周流注形态存在差异性：正半周流注为细丝状和多分支细丝状，负半周流注为灌木状和树状，正半周流注长度显著大于负半周流注长度。这些差异归因于正负半周下流注发展过程中流注头部电荷对空间电场分布的不同影响结果。由于流注产生和发展过程受油分子电离能和粘度的共同作用，虽然植物绝缘油中油分子电离能低于矿物绝缘油，易被电离产生电子能够促进流注产生和发展，但粘度较高的植物绝缘油能延缓电子迁移速率制约了流注的发展。因此粘度较高的FR3和RDB绝缘油流注发展速度和流注停止长度均低于矿物绝缘油，粘度最小的PFAE绝缘油流注发展速度最快，流注停止长度最长。植物绝缘油局部放电后残余空间电荷在同一电压极性下形成空间电场削弱区域，一定程度限制了后续放电的发展。极性转换后未消散的空间电荷形成电场加强区域促进放电产生和发展。
　　③开展了工频电压下三种植物油纸沿面局部放电试验，获得了沿面局部放电的流注发展特性和变化规律，分析了绝缘纸板表面空间电荷对后续沿面局部放电中流注发展的影响机制，研究了沿面局部放电的累积效应。结果表明，由于绝缘纸板的介电常数大于植物绝缘油，流注发展过程中流注头部存在的大量电荷会在油纸界面产生对应的极化电荷，形成的电场会吸引流注头部电荷聚集于纸板表面，使得流注头部电荷密度增大促进放电的发展。因此植物油纸绝缘局部放电的流注沿着油纸界面处发展，且相同电压下沿面局部放电的流注发展长度、最大视在放电量和放电次数高于纯油隙试验结果。植物油纸沿面局部放电的流注发展规律与纯油隙相同，流注发展过程受到分子电离能和粘度的共同影响。沿面局部放电后流注通道内的残余空间电荷受极化电场力作用更易于聚集在纸板表面，空间电荷效应更为显著。在长时间持续加压过程中沿面局部放电产生的气体产物在绝缘纸板表面孔隙中累积至一定程度后，大量气泡从纸板表面溢出并且放电信号发生转变，纸板表面产生白痕现象。