随着高压直流输电的迅速发展,换流变压器作为联接交流电网和直流线路的重要设备,绝缘问题是保证其可靠运行的关键。换流变压器与电力变压器有很大的不同,其承受的电压类型有稳态直流电压、工频交流电压、极性反转电压、雷电冲击电压和操作冲击电压。因此研究复合电场作用下换流变压器阀侧绕组的电场分布特性及影响因素对换流变压器的绝缘设计具有重大意义。本文根据实际±500kV换流变压器的绝缘结构,建立换流变压器结构模型,确定电场计算的数学模型,并给出相应的边界条件。首先利用有限元分析软件计算了换流变压器在稳态直流电压作用下电场,给出电场分布和最大电场强度值及出现的位置,分析得出影响电场分布的因素。其次计算了工频交流电压作用下电场分布,并与直流稳态电压作用下相比较,分析得出不同于直流电场的影响因素。计算交流电压叠加直流电压作用下电场分布时,采用交直流线性叠加的方法,得出电场分布特性及其影响因素。换流变压器承受的极性反转电压是与普通电力变压器最不同的特性。由于极性反转电压的特征,使绝缘介质出现非线性,本文研究了温度对绝缘介质非线性的影响。通过有限元数值计算方法与软件相结合对换流变压器的二维漏磁场模型进行了计算,将计算所得到的损耗值利用热源加载的方式施加在换流变压器的铁芯和绕组上,仿真得到换流变压器二维温度场分布情况,为分析考虑温度梯度影响时换流变压器在极性反转电压下的电场分布提供了依据。对换流变压器阀侧绕组在极性反转电压下进行仿真计算,得出内部电场的变化规律和电场分布的影响因素以及最大电场强度。由于温度对电阻率的非线性影响,对比分析未考虑温度影响和考虑温度影响时极性反转电场的分布,以及不同介质电场强度的变化趋势。本文得出的结论和研究方法,对换流变压器的绝缘分析及结构设计提供了依据和参考。