天然酯绝缘油理化与电气性能优良,同时具有燃点高和可自然降解的优点,是矿物绝缘油的理想替代品。如今天然酯绝缘油在配电变压器中的应用已相当广泛,正向着大型电力变压器推广,这对绝缘油的绝缘性能提出了新的要求。同时天然酯绝缘油纸绝缘配合效果优异,具有很强的过负荷能力,在高过载情况下天然酯绝缘油的击穿特性和产物规律也亟待研究。因此本文针对上述问题,对天然酯绝缘油流注放电动态特性及高温下的击穿产物进行深入研究,主要内容包括:(1)设计并制造了分别满足长、短油隙和高温下绝缘油放电的试验油箱。采用阴影法记录绝缘油中流注动态特性,建立长、短油隙两套光学记录系统。使用示波器、脉冲延时发生器、高速摄像机实现对绝缘油流注形态的高速触发记录。在流注放电记录系统的基础上搭建了绝缘油雷电冲击放电试验平台和交流局部放电试验平台,选择逐步升压法作为雷电冲击试验和工频试验的测试方法。(2)开展了天然酯绝缘油雷电冲击放电试验,获得了不同油隙下绝缘油的雷电冲击击穿特性,并对流注的动态过程进行记录。结果表明,在长油隙下天然酯绝缘油击穿电压显著低于矿物绝缘油,同时在正极性雷电冲击下天然酯绝缘油更容易发生加速击穿的现象。在天然酯绝缘油预击穿过程中,流注都经历了起始、发展、消散的过程,发现了二次反流注的存在。对流注形态进行分析,提取了流注停止长度、流注截面积和分形维数作为形态特征量。同时本文还对工频交流电压下局部放电流注及对应的电流进行对比分析。(3)开展了高温对天然酯绝缘油工频击穿电压的影响试验,对击穿前后油样进行气相色谱测试,并通过ReaxFF反应力场实现对甘油三酸酯体系在热应力和电应力下的分子动力学模拟。结果表明,击穿电压随温度的升高呈现先上升再下降的趋势,在不均匀电场下,温度对击穿电压的影响相对较小。击穿后以亚油酸为代表的多不饱和脂肪酸大量减少,脂肪酸饱和度明显上升。温度的升高和电场的施加都可以加快甘油三酸酯的分解速率。获得了在击穿电场下分解产物随电压施加时间的变化规律,揭示了甘油三酸酯模拟体系在热应力和电应力下的反应机制。