加快建立清洁低碳的现代能源体系,促进可再生能源产业持续健康发展,实现可再生能源大规模并网及交直流系统互联是国家重大战略,其安全运行与快速发展是国民经济持续增长和国家综合实力提升的有力保障。一种实现可再生能源并网及能源互联的新型电力电子变压器被提出,其适用于对电能变换设备的重量、体积有特殊要求的场合。高频变压器是电力电子变压器中实现电气隔离和电压变换的核心组件,与大功率电力电子变换器连接,其长期工作在上升时间短、幅值大、频率高（400 Hz-20 k Hz）的重复脉冲方波电压下,频繁的高频脉冲致使绝缘面临局部放电、发热严重、绝缘过早失效等问题。同时,试验研究发现高频固体绝缘的放电损伤程度高于高频油纸绝缘,高频放电是限制高频变压器向高电压、大功率、小型化、高频率发展的关键问题。综上所述,高频放电已成为当前亟需解决的关键科学问题。目前高频油纸绝缘放电特性与机制尚不明确,相关理论缺乏,难以实现高频油纸绝缘放电的定量计算与分析,给高频变压器的绝缘设计与研制带来严峻挑战。为此,论文围绕高频油纸绝缘放电问题,以热电子理论和陷阱理论为基础,结合试验与理论分析,试图阐明高频油纸绝缘放电特性与机制,探明电荷输运特性对高频油纸绝缘放电的影响机制,揭示高频油纸绝缘与固体绝缘劣化的内在本质。首先,采用脉冲电流法和超高频电流传感器法,开展了高频油纸绝缘局部放电试验,探究了高频油纸绝缘局部放电的主要特性与影响机制。实验发现,高频油纸绝缘放电特性存在“频致拐点”效应,即随着频率增加,最大放电量、平均放电量、放电功率、放电电流、和放电幅值呈先上升后下降趋势,是高频电荷输运机制作用的结果;放电重复率随高频施加电压增加存在极值点,是高场强电荷输运机制作用的结果。此外,高频下,油纸绝缘的放电电压提升,约为固体绝缘的2.6倍,陷阱分布不同致使载流子迁移率改变,是高频油纸绝缘与固体绝缘放电特性不同的根本原因。通过上述试验获知,高频下油纸绝缘的放电特性与电荷输运机制有关。据此,开展了高频下油纸绝缘表面电荷试验,研究了高频方波脉冲下油纸绝缘的电荷分布特性及陷阱分布特性,发现高频方波下油纸试样初始表面电荷与高频老化程度间满足一定的反幂函数关系,表面电位衰减率呈高斯分布。在此基础上,定量计算了油纸绝缘中陷阱数目,总结了陷阱数目变化与高频老化程度间的变化规律,对比分析了高频下油纸试样与固体试样的陷阱变化规律,从初始电子产生机制与载流子迁移机制2个方面,探明了高频电荷输运对油纸绝缘放电特性的影响机制,揭示了高频下浅陷阱变化对油纸绝缘初始电子产生机制的影响机理,得出了初始电子产生概率随频率变化的计算公式,阐明了高频下深陷阱变化对载流子迁移率的影响机制,得出了载流子迁移率随高频老化程度变化的计算公式。最后,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、能量色散光谱仪、X射线衍射仪等材料分析手段,研究了击穿后油浸Nomex纸的表面形貌、分子链断键类型及产物形成种类,对比分析了高频与工频油浸Nomex纸的的损伤机理,发现高频下油纸绝缘试样在整个放电过程中不存在爬电树枝现象,击穿时直接熔穿,其损伤程度高于工频,但低于高频固体绝缘。在此基础上,阐明了高频放电对油浸Nomex纸的破坏机理,揭示了高频下油纸绝缘与固体绝缘劣化的差异化机理,发现油纸绝缘复合后陷阱密度改变,引起载流子迁移率不同,是高频下油纸绝缘与固体绝缘劣化差异化的本质原因。