大型电力变压器一般采用油纸绝缘作为绝缘结构,其内部的高电场强度和复杂的电场分布,对油纸绝缘性能提出了极高的要求。大型电力变压器在运行过程中会承受雷电冲击电压的作用,其油纸绝缘性能的好坏直接决定了变压器能否承受雷电冲击的影响。在变压器制造、运行和维修等过程中,其内部绝缘油难免会引入金属颗粒,这些金属颗粒的存在将显著降低变压器油纸绝缘的性能。但是,目前缺乏雷电冲击电压下金属颗粒对油纸绝缘性能的影响研究。因此,本文针对上述问题,开展了金属颗粒对变压器绝缘油及其油纸绝缘雷电冲击放电特性影响的研究工作,主要研究内容如下:(1)搭建并调试了油纸绝缘雷电冲击放电试验平台,提出了一种含固定金属颗粒浓度绝缘油的制备方法,通过试验选择了合适的绝缘油击穿强度测试方法。结果表明:油纸绝缘放电试验平台可以有效采集绝缘油中流注放电形态,采用逐级升压法有利于降低绝缘油雷电冲击击穿电压数据的分散性。(2)开展了金属颗粒对绝缘油雷电冲击放电特性影响试验研究,获得了金属颗粒对绝缘油流注发展特性与击穿特性的影响规律,并结合流注发展特征分析了雷电冲击电压下金属颗粒对绝缘油击穿过程的作用机理。结果表明,金属颗粒会促进油中流注的起始与发展过程,流注停止长度和发展速度与颗粒浓度呈正相关,而绝缘油流注起始电压与击穿电压与颗粒浓度呈负相关。分析认为油中金属颗粒与流注的相互作用是加速流注发展,进而降低绝缘油击穿电压的主要原因。(3)开展了金属颗粒对油浸绝缘纸雷电冲击放电特性影响试验研究,获得了金属颗粒对两种油浸绝缘纸模型雷电冲击放电特性的影响规律,对比分析了两种油浸绝缘纸模型中流注发展特性与击穿特性的差异。结果表明,与金属颗粒相比,沿面放置的绝缘纸对促进流注发展、降低击穿电压的影响较小。平面放置的绝缘纸则会阻挡油中流注主放电通道的形成,消除金属颗粒的影响,进而提高油隙间的击穿电压。上述研究工作对于掌握金属颗粒对油纸绝缘雷电冲击击穿特性的影响机理,获得含金属颗粒油纸绝缘雷电冲击击穿特性,指导大型电力变压器内部绝缘结构的设计及绝缘油中固体颗粒标准的制定具有重要的意义。