高压电气设备在正常运行状态下,其表面电晕放电较弱。但由于设计不合理、设备质量问题或受环境影响,以及运行中设备表面出现缺陷都会引起电场集中而发生电晕放电。在我国已经启动的特高压输电建设的试验示范工程项目中,电晕特性是特高压输电工程需要解决的关键技术问题之一。几年来国内外开始关注用紫外成像法检测检测高压电气设备外绝缘的异常放电情况。协同湖北省电力试验研究院,本课题针对国内外在本命题的研究中存在的问题进行了大量试验和理论研究工作。本文提出选取流注放电阶段的单位时间内光子数交集作为空气间隙击穿的注意范围—临近闪络阶段的单位时间内光子数注意值(5000-9000s-1),并在之后的110kV支柱绝缘子工频电压下电晕放电紫外成像试验研究中得到验证。不同人工污秽等级下支柱绝缘子工频电压下电晕放电紫外成像试验研究发现紫外成像仪检测到的单位时间内光子数可以反映并区别支柱绝缘子污秽的严重程度,但很难确定其污秽等级。通过不均匀污秽和清洁湿状态支柱绝缘子工频电压下电晕放电紫外成像试验研究,紫外成像仪的图像(放电点定位)发现放电从污秽侧和清洁侧的分界上开始,与理论分析吻合。两端无均压环复合绝缘子工频电压电晕放电紫外成像试验研究发现电晕放电发生在复合绝缘子高压侧金具与芯棒交界处,因此,建议在复合绝缘子高压侧加装均压环。湿状态下复合绝缘子护套和伞裙纵向裂纹缺陷电晕放电表现非常明显；其放电点的定位也很准确。因此,紫外成像技术对两种湿状态复合绝缘子缺陷的检测非常有效。经过试验研究还发现,只要裂纹沿复合绝缘子纵向分布,紫外成像仪均能有效发现并准确定位其放电点,但对于横向裂纹,由于电位差较小,放电现象不明显。劣化悬式瓷绝缘子串工频电压电晕放电紫外成像试验研究发现同一串中劣化绝缘子数三片及以上且连续分布情况下可以通过观察紫外成像仪检测的光子数进行判断；其放电情况可以被定性且放电点可以精确定位。用经典气体放电理论对高压电气设备外绝缘放电现象进行了分析；在对空气放电时的等离子体辐射描述的基础上,应用等离子体物理学原理对高压电气设备外绝缘的几个放电过程进行了解释；结合光子学材料科学,对外绝缘放电时的伴随现象进行了阐释；在对国内外相关试验和理论进行对比分析的基础上,得出紫外辐射可以表征高压电气设备外绝缘电位分布和放电程度的结论,这也是本课题高压电气设备电晕放电紫外成像检测应用研究的理论基础。提出电晕放电紫外图像处理流程为：首先使用DV同步记录紫外成像仪CoroCAMⅣ+所观测到的电晕放电录像,并截图为32-bit彩图；接着,分离提取出饱和度图层,这时图像变为8-bit灰度图；第三,使用中值滤波器(Median Filter)对提取出来的8-bit灰度图进行空间滤波处理,消除噪声干扰；对经过空间滤波处理的灰度图进行自动阈值(Clustering threshold),图像变为二值图；最后,统计二值图中的“1”值面积之和,其与整幅图像的总面积之比作为电晕放电强度大小的表征参数。在近似标准的大气条件下对棒-板间隙电极在不同工频电压下的电晕放电过程进行了研究,选取电晕放电紫外图像中电晕放电部分的面积与图像总面积之比作为表征电晕放电强度的紫外光谱特征量,对起晕后不同放电间隙同一观测距离下的放电紫外成像情况以及不同观测距离同一放电间隙下的紫外成像衰减规律进行了讨论,得出了基于“标准换算法”的高压电气设备电晕放电紫外成像应用判据。