液体电介质由于其特殊的电特性，且性质介于气体和固体之间，被广泛应用于高电压设备绝缘和脉冲功率技术领域。但是，到目前为止，液体介质因其复杂的物理化学性质，仍然有许多液体放电现象、机理未能得到全面的解析。因此，从理论和实验方面进一步探索液体放电规律是十分必要的。　　尽管液体介质放电发展过程非常复杂，但其放电过程中会产生强烈的光信号，其放电通道（或轨迹）常呈现随机性及自相似性，具有分形特征。可以利用分形理论和光谱理论对液体放电通道分枝现象进行研究和分析。　　本文以变压器油为研究对象，建立了描述液体介质放电通道分枝现象的数学模型，根据此模型对变压器油中放电轨迹演化过程进行数值模拟。分析了不同时刻下的放电通道发展情况，还考察了发展概率指数及外施电压对放电通道发展过程的影响。结果表明：放电通道分形维数随发展概率指数增大而减少；击穿路径分枝主干长度、枝状放电通道总长度、通道内电荷量及发展速度随着时间而迅速增大；增加外施电压幅值，液体介质枝状放电通道的分形维数、电荷量及平均发展速度均增大，而放电击穿时延减小。　　为了获取液体介质放电通道空间形态演化特征信息，构建了液体介质放电实验系统，对直流高压下针-板电极变压器油中放电信息进行采集。通过实验观测放电通道发展路径和计算分形维数来验证并完善仿真模型，并对采集到的变压器油中放电光谱信息进行分析。结果表明：液体介质放电通道并不是一条沿轴向直线发展的通道，而是明亮曲折按着分形规律演化并且伴有若干分枝的树状高导电通道；仿真得到的模拟图像与实验图像的相似度很高，且实验图像的分形维数在1.16-1.58范围之间，与模拟图像的分形维数范围1.2-1.46基本吻合，从而验证了模型的合理性；当发展概率指数η=0.02仿真结果与实验结果更加接近；通过光谱分析，推断在变压器油放电过程中氢离子产生量大于其它离子的产生量；随着外施电压升高，辐射出光子的数量增多，导致变压器油中放电通道分枝现象更加剧烈，从而印证了理论模型所得出的结论。