在大型电力变压器的设计过程中，绝缘结构的设计是设计的难点也是重点之一。运行经验表明，变压器绝缘结构的可靠性，直接影响变压器运行的可靠性。在保证变压器安全运行的情况下，减小主绝缘的距离可以大大缩小变压器的体积，节约制造成本，运行时可以减少损耗，对变压器的生产和运行都具有明显的经济意义。因此，研究大型变压器的电场分析方法，开发面向工程实际的电场计算软件，对指导变压器设计和制造具有理论意义和实际价值。本文首先提出了一种计算考虑材料非线性的换流变压器极性反转瞬态电场的方法，即利用ANSYS商业有限元分析软件的二次开发功能，结合瞬态分析的重启动功能，编写电场计算程序。然后针对一台型号为ZZDFPZ-297600/500的±500kV的实际换流变压器进行了计算，并将计算结果同材料线性的极性反转电场结果进行了对比，得出了一些结论。本文还开发了面向广大工程技术人员的基于有限元的变压器电场计算和绝缘可靠性分析软件。该软件通过Visual Basic6.0编程工具，利用AutoCAD的二次开发功能编写程序实现计算模型的自动生成，利用OpenGL工具包实现了直观、形象的后处理图形显示，并与利用Fortran77语言编写的有限元计算程序进行连接，开发了一个完整的有限元电场计算软件。利用软件对一台换流变压器和一台电力变压器进行了实例仿真，并同Ansoft软件的计算结果进行了对比，验证了本文开发的软件的正确性。