我国高速重载铁路不断发展,提高列车运行可靠性已成为铁路部门的关注重点。车载变压器作为电力机车的动力来源及关键部件,矿物油-Nomex纸复合绝缘是其主绝缘,一定程度上决定了列车的运行安全性,而绝缘中局部放电的发生发展会破坏绝缘,造成诸多故障隐患。探究车载变压器油纸绝缘局部放电特性及其对绝缘的破坏机理,可为车载变压器故障诊断和寿命评估提供一定的理论依据和数据支持,对保障电力机车安全稳定运行具有重要意义。本文参考车载变压器匝间绝缘结构,以Nomex绝缘纸和矿物油为对象,设计并开展了相关试验,基于局部放电试验平台,综合试验现象、谱图变化和特征参量的静态变化趋势及动态变化趋势,将整个局部放电过程划分为四个阶段,为局部放电严重程度评估提供了一定准则;基于宏观性能参数测试平台,从宏观层面对不同阶段下Nomex绝缘纸的性能参数变化规律进行了分析,研究结果表明:局部放电过程不断推进,Nomex绝缘纸介电常数实部?’先减小后增大;体积电导率?在低频段上升;介质损耗角正切值tan?在低频段逐步增大,高频段变化不明显。基于微观特征分析试验平台,对Nomex绝缘纸的微观形貌、表面官能团及聚集态结构在不同阶段下的变化情况进行了分析,讨论了局部放电发展过程中表面形貌改变、分子链断裂及聚集态参数的变化情况,从微观层面研究了局部放电对Nomex绝缘纸破坏机理。研究表明:Nomex绝缘纸的微观形貌在局部放电发展过程中发生变化,纤维交叉处在发展阶段出现局部缺陷和断裂,放电中后期阶段局部缺陷顺着纤维伸展方向发展,击穿阶段下三层绝缘纸均被击穿且破裂程度严重,芳纶浆粕相比短切纤维被腐蚀程度更高,靠近高压针电极侧的绝缘纸破坏程度最为严重;Nomex绝缘纸的表面官能团随着局部放电发展出现变化,起始阶段下出现的含有甲基等新官能团产物加速了局部放电进程,并在中后期阶段比例降低,生成萘等物质进一步影响放电的发展;Nomex绝缘纸的聚集态结构在放电发展中发生改变,破坏首先作用于非晶区域,之后逐步向结晶区域推进,以致Nomex绝缘纸纤维晶粒尺寸逐步降低,直到芳纶纤维主链结构被破坏,其强度完全丧失而被炭化,从而为车载变压器故障诊断提供了一定的绝缘特性数据。