变压器油中局部放电情况
气体进入变压器内部有很多途径，归纳后可分为两大类：人为因素和系统因素。
①人为因素
需要加注的变压器油没有经过很好的沉淀和过滤措施，致使过量的气体进入变压器箱体内部；由于吸油管路漏气等情况，致使外界空气窜入箱体。还有电力变压器的管路不正确地接入控制阀和限流阀，以及错误操作电磁阀等引起注油系统局部压力发生突然变化，使气体从油中析出；设备安装或维修的过程中绝缘材料(纸+油)吸附大气中的空气；变压器油箱抽真空时间不够箱体残留的空气；真空注油时，带入的油中的残存空气；因设备制造材料安装质量等问题，致使设备密封不严，运行中渗入油中的空气。
②系统因素
由实验可得，常态下矿物油中气体的溶解量可达6%-12%。常用的变压器油中气体的溶解量一般为9%左右，由此可知正常情况下变压器油是混有一定量气体的。根据亨利定律的描述，气体在油液中的可溶性与绝对压力成正比，当系统运行时油液经阀和过滤器等元件将产生较大压降，使空气析出以微小气泡状悬浮在油液中。系统回油时在油箱里产生浪花和泡沫，同时必定会搅动油箱内的油液使空气混入，这些油液中的气体又被吸入系统循环，致使油液含气量不断增加。
根据斯托克斯法则可知，气泡的上浮速度与气泡大小成正比，与油液粘度成反比。由于油中气泡很小，单靠其自身浮力浮上油面是相当困难的。气泡的直径一般为0.25-0.5mm，当气泡界面的油液没有作向上运动的时候，完全要靠自身浮力克服油液的摩擦阻力而向上运动。经计算可知，直径为100pm左右的气泡在油中上浮1cm需要1分钟，像直径为10pm左右的微小气泡根本不可能自行浮上油面。由于潜油泵的搅拌作用，微细化后的气泡再经阀口高速喷出成为乳化液状气泡，即使在油箱中滞留相当长的时间，单靠自行浮上也是极其困难的。由此可见，油中气泡在变压器箱体内部是处于悬浮状态的。当变压器油流动时，存在于变压器油中的气泡在变压器箱体内部的油道中始终保持悬浮、移动的状态。
当变压器油中含有气泡时，在变压器绝缘的单元体积内，电场分布与绝缘介质的介电常数成反比，气泡的介电常数小于油介电常数的1/2，所以气泡中的电场强度比油中的要高两倍以上，而气泡的耐电场强度比油纸绝缘要低很多，从而使气泡特别容易发生局部放电。变压器油中的气泡保持静止和悬移两种状态，有研究针对变压器油中存在的气隙缺陷产生的局部放电进行了研究，取得了卓有成效的研究成果，其具体的缺陷模型是：在两层厚2.5mm的浸油绝缘纸板中夹一层带有一直径为20.0mm通孔的1.0mm厚绝缘纸板，为避免变压器油进入气隙中影响测量结果，绝缘纸板之间用一层非常薄的环氧树脂胶粘合，以此来模拟气隙缺陷模型，但它不能反应变压器油中悬移气泡产生的局部放电。此种缺陷模型的缺点是：真实油中气泡的体积和形状是以球形为主，而且随着各种环境因素的改变而变化的，但上面所设计的气泡缺陷体积和形状是不能变的。强迫油循环变压器中的气泡缺陷是在潜油泵的作用下随着油流不段地悬浮、移动的，但此种气隙缺陷不能反应油流等因素对局部放电的影响。
国内外针对油中悬移气泡局部放电特性展开的研究很少，但有一些针对电场作用与气泡行为特性之间关系的研究，目前主要是有学者在工程热物理学领域进行了相关探索性研究。其气泡产生方法主要分为鼓泡法和直接加热产生气泡法。鼓泡法是研究无相变时气泡行为的一种方法，即在实验装置的底部安装一个气针或开一个气孔进行鼓泡。直接加热产生气泡是在实验设备的管壁加热产生蒸气泡，这一过程涉及到界面的传热和传质行为，而电场的介入，使蒸气泡的行为研究变得更加复杂。因此，目前针对电场下气泡行为的研究多采用鼓泡法。之后在蠕动流近似的基础上，分析了电场作用下的气泡受力情况，计算了电场作用下气泡内外的速度场分布，对气泡行为及动力学特性进行了总结。得出结论：在电场力的作用，气泡发生变形，随着电场强度的增加，气泡变形加剧，气泡的长径比变大。外电场作用也有利于加剧气泡内部流体的运动。意大利罗马大学M.Pompili等人提出了当变压器油中存在气泡时更容易引起局部放电的结论，气泡的存在对起始放电电压幅值、放电重复率等参数有所影响。但没有进行更进一步的研究。日本Mitsubishi Electric Corporation的H. Shiota等人先设计了油中气泡实验装置，是用微型注射器将气体注入进去。研究了在交流电压作用下单个气泡的形状变化和运动规律，以及气泡大小与起始放电电压之间的关系。研究结果表明：气泡的大小和形状对于气泡局部放电特性有很大的影响，气泡的原始大小与局部放电剧烈程度有关系。气泡原始体积越大则局部放电起始放电电压越小，且局部放电越剧烈；在电场力的作用下，气泡的形状发生了改变，而且电场的存在对于气泡溶于变压器油中起促进作用。从以上学者研究的成果可得：油中气泡的存在确实会引起局部放电，气泡形状大小的改变也会促使局部放电的产生，且对放电特性有很大的影响。
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