變壓器油中局部放電情況
氣體進入變壓器內部有很多途徑，歸納后可分為兩大類：人為因素和系統因素。
①人為因素
需要加注的變壓器油沒有經過很好的沉淀和過濾措施，致使過量的氣體進入變壓器箱體內部；由于吸油管路漏氣等情況，致使外界空氣竄入箱體。還有電力變壓器的管路不正確地接入控制閥和限流閥，以及錯誤操作電磁閥等引起注油系統局部壓力發生突然變化，使氣體從油中析出；設備安裝或維修的過程中絕緣材料(紙+油)吸附大氣中的空氣；變壓器油箱抽真空時間不夠箱體殘留的空氣；真空注油時，帶入的油中的殘存空氣；因設備制造材料安裝質量等問題，致使設備密封不嚴，運行中滲入油中的空氣。
②系統因素
由實驗可得，常態下礦物油中氣體的溶解量可達6%-12%。常用的變壓器油中氣體的溶解量一般為9%左右，由此可知正常情況下變壓器油是混有一定量氣體的。根據亨利定律的描述，氣體在油液中的可溶性與絕對壓力成正比，當系統運行時油液經閥和過濾器等元件將產生較大壓降，使空氣析出以微小氣泡狀懸浮在油液中。系統回油時在油箱里產生浪花和泡沫，同時必定會攪動油箱內的油液使空氣混入，這些油液中的氣體又被吸入系統循環，致使油液含氣量不斷增加。
根據斯托克斯法則可知，氣泡的上浮速度與氣泡大小成正比，與油液粘度成反比。由于油中氣泡很小，單靠其自身浮力浮上油面是相當困難的。氣泡的直徑一般為0.25-0.5mm，當氣泡界面的油液沒有作向上運動的時候，完全要靠自身浮力克服油液的摩擦阻力而向上運動。經計算可知，直徑為100pm左右的氣泡在油中上浮1cm需要1分鐘，像直徑為10pm左右的微小氣泡根本不可能自行浮上油面。由于潛油泵的攪拌作用，微細化后的氣泡再經閥口高速噴出成為乳化液狀氣泡，即使在油箱中滯留相當長的時間，單靠自行浮上也是極其困難的。由此可見，油中氣泡在變壓器箱體內部是處于懸浮狀態的。當變壓器油流動時，存在于變壓器油中的氣泡在變壓器箱體內部的油道中始終保持懸浮、移動的狀態。
當變壓器油中含有氣泡時，在變壓器絕緣的單元體積內，電場分布與絕緣介質的介電常數成反比，氣泡的介電常數小于油介電常數的1/2，所以氣泡中的電場強度比油中的要高兩倍以上，而氣泡的耐電場強度比油紙絕緣要低很多，從而使氣泡特別容易發生局部放電。變壓器油中的氣泡保持靜止和懸移兩種狀態，有研究針對變壓器油中存在的氣隙缺陷產生的局部放電進行了研究，取得了卓有成效的研究成果，其具體的缺陷模型是：在兩層厚2.5mm的浸油絕緣紙板中夾一層帶有一直徑為20.0mm通孔的1.0mm厚絕緣紙板，為避免變壓器油進入氣隙中影響測量結果，絕緣紙板之間用一層非常薄的環氧樹脂膠粘合，以此來模擬氣隙缺陷模型，但它不能反應變壓器油中懸移氣泡產生的局部放電。此種缺陷模型的缺點是：真實油中氣泡的體積和形狀是以球形為主，而且隨著各種環境因素的改變而變化的，但上面所設計的氣泡缺陷體積和形狀是不能變的。強迫油循環變壓器中的氣泡缺陷是在潛油泵的作用下隨著油流不段地懸浮、移動的，但此種氣隙缺陷不能反應油流等因素對局部放電的影響。
國內外針對油中懸移氣泡局部放電特性展開的研究很少，但有一些針對電場作用與氣泡行為特性之間關系的研究，目前主要是有學者在工程熱物理學領域進行了相關探索性研究。其氣泡產生方法主要分為鼓泡法和直接加熱產生氣泡法。鼓泡法是研究無相變時氣泡行為的一種方法，即在實驗裝置的底部安裝一個氣針或開一個氣孔進行鼓泡。直接加熱產生氣泡是在實驗設備的管壁加熱產生蒸氣泡，這一過程涉及到界面的傳熱和傳質行為，而電場的介入，使蒸氣泡的行為研究變得更加復雜。因此，目前針對電場下氣泡行為的研究多采用鼓泡法。之后在蠕動流近似的基礎上，分析了電場作用下的氣泡受力情況，計算了電場作用下氣泡內外的速度場分布，對氣泡行為及動力學特性進行了總結。得出結論：在電場力的作用，氣泡發生變形，隨著電場強度的增加，氣泡變形加劇，氣泡的長徑比變大。外電場作用也有利于加劇氣泡內部流體的運動。意大利羅馬大學M.Pompili等人提出了當變壓器油中存在氣泡時更容易引起局部放電的結論，氣泡的存在對起始放電電壓幅值、放電重復率等參數有所影響。但沒有進行更進一步的研究。日本Mitsubishi Electric Corporation的H. Shiota等人先設計了油中氣泡實驗裝置，是用微型注射器將氣體注入進去。研究了在交流電壓作用下單個氣泡的形狀變化和運動規律，以及氣泡大小與起始放電電壓之間的關系。研究結果表明：氣泡的大小和形狀對于氣泡局部放電特性有很大的影響，氣泡的原始大小與局部放電劇烈程度有關系。氣泡原始體積越大則局部放電起始放電電壓越小，且局部放電越劇烈；在電場力的作用下，氣泡的形狀發生了改變，而且電場的存在對于氣泡溶于變壓器油中起促進作用。從以上學者研究的成果可得：油中氣泡的存在確實會引起局部放電，氣泡形狀大小的改變也會促使局部放電的產生，且對放電特性有很大的影響。
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