换流变压器是直流输电的核心设备之一,也是直流输电系统中易发故障的设备之一,换流变压器的绝缘可靠性对保障直流输电可靠运行有重大意义。换流变压器阀侧绕组长期承受交流、直流、交直流复合电场的作用,与普通变压器不同。色谱是在工程上广泛应用的故障诊断方法,能够有效的预警变压器绝缘的故障状态。国内换流变压器故障的判别依据仍采用交流变压器的DGA标准,目前的研究初步表明复杂电场下油纸绝缘的放电特性与交流电场不同,放电特性影响产气特性,然而对于复合电场下放电故障的产气特性研究较少,因此DGA诊断标准在换流变压器的适用性尚未可知。因此本文研究了气隙、悬浮、柱板、针板四种典型油纸绝缘缺陷在交直流复合电压不同比例作用下的油中产气特性,为换流变压器运行过程中绝缘状态的判别提供了依据。利用全封闭的油纸绝缘试验平台,采用阶梯升压法,运用油色谱和常规脉冲电流两种测量手段,在线监测油纸绝缘典型缺陷模型的油中产气特性和放电特性,获得了四种模型、不同电压类型作用下油纸绝缘典型放电缺陷的产气特性。从3个角度分析复合电场下的产气特性：(1)基于产气特性的局部放电严重程度的划分；(2)放电不同发展阶段的产气特性与放电模型的关系；(3)不同的电压形式对产气特性的影响。研究表明：交直流电压下四种典型油纸绝缘放电缺陷发展过程中的基本产气趋势为在故障的前期和中期,产气量较小,在临近击穿时,产气含量出现骤增；这与放电特性发展趋势相近,但是产气增长点相对于放电增长点具有一定滞后性。C2H2是预警交直流复合电压下故障发展严重程度的主要气体,在实验室条件下以C2H2产气量大于0.5ppm,产气速率大于0.05mL/h作为故障严重的诊断条件,准确率达到82%。依据放电发展过程中的放电特性将四种典型油纸绝缘缺陷下放电发展过程分为三个阶段：放电起始阶段、放电发展阶段、临近击穿阶段。不同模型在不同阶段的产气特性具有差异性,悬浮模型在起始阶段产气量最大,以H2、CO和C2H2为主；在发展阶段产气平稳,主要产生CO、H2和C2H6；临近击穿出现骤增,增长幅度为四种模型最大,主要产气是H2、C2H2和CO。柱板模型在起始阶段有少量C2H2产生；发展阶段产气量和产气速率继续上升,主要产气成分为C2H6、C2H4和CO,产气量为四种模型中最大；临近击穿阶段,产气出现骤增,以H2和C2H2为主。气隙模型在起始阶段没有产生气体；发展阶段,产生少量的CH4和C2H2；临近击穿阶段会经过两次骤增产气达到最大值；针板模型起始和发展阶段的产气量最小,在临近击穿阶段的出现骤增,产气主要以H2和C2H2为主。不同电压形式主要为交流电压、交直流不同复合比例电压,其对油中产气特性的影响表现在,直流成分越高,故障处于起始阶段和发展阶段的时间越长。对于临近击穿阶段的故障诊断结果表明,直流成分的增加,会引起C2H2%的增加,但是增长范围仍在现有DGA诊断方法的阈值内,因此对诊断结果影响不大。