局部放电二维图是局部放电数据分析中最常用的一种手段。局部放电监测仪将系统软件设定的量程划分成16段，每一段测量若干时间，统计在该段内的放电次数，然后将这16个统计数据点连成曲线。坐标系的横坐标单位是mV，表示放电强度;纵坐标的单位是每秒放电次数，表示放电发生的多少。
在交流电的一个周波内，每个空隙内可能发生两次放电。在一个周波内有正半周和负半周，因此，产生两种放电类型，即负局部放电和正局部放电。在局部放电二维图中，通常同时显示负局部放电和正局部放电曲线（图6-6），从而可以直观比较正负局部放电的大小，结合局部放电系统测量得到的放电量，可深入分析造成发电机绝缘恶化的原因。
通过局部放电脉冲的极性分析，可以初步判断局部放电故障的类型和发生的部位。在一个交流电波内，每个空隙内可能发生两次放电：一次正放电和一次负放电。如果正放电明显地大于负放电（正极性优势），则局部放电多半发生在绕组绝缘的表面，产生的根源有绕组松动问题或电压应力涂层恶化问题;如果负放电明显地大于正放电（负极性优势），则局部放电多半发生在绕组铜导体的表面，产生的根源有周期性变负荷或过热问题;如果正放电与负放电相当（无极性优势），则局部放电多半发生在绝缘内部的空隙中，产生的根源有热退化问题或浸渍不良问题。
表6-4是局部放电可以反映的故障类型及其局部放电特征。
表6-4 局部放电可以反映的故障类型及其局部放电特征
图6-18所示为某新投产机组测量得到的A相局部放电二位图，在图中正向局部放电和负向局部放电参数基本一致且局部放电值均超过报警，说明局部放电发生在绝缘内部的空隙，主要原因有主绝缘热退化或浸渍不良。由于为新投产机组，局部放电过大主要为定子线棒浸渍不良造成。
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图6-18 浸渍不良造成的局部放电故障案例
图6-19所示为某已投运超过15年的机组，其测量得到的B相局部放电二位图中正向局部放电和负向局部放电参数也基本一致且局部放电值均超过报警，说明局部放电发生在绝缘内部的空隙，但由于机组投运时间较长，局部放电过大主要为主绝缘热退化，需要重点跟踪其趋势变化。
图6-19 主绝缘热退化造成的局部放电故障案例
图6-20所示为某抽水蓄能发电电动机的C相第一支路的局部放电二维图。从图上可以看出，局部放电严重超标，且正向局部放电远大于负向局部放电，说明局部放电发生在绕组绝缘表面。在随后的检修中发现部分线棒表面被磨损。这主要是由于发电电动机运行工况变化频繁，而当由于各种原因嵌块松动时，导致线棒在线槽中松动。机组运行时，通过50Hz交流电的线圈会产生100Hz的电磁机械力作用在棒条之间，其结果会导致绕组在线槽中上下运动，线棒表面被不断磨损。
图6-20 线棒表面磨损故障案例
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