油纸绝缘作为大型电力变压器绝缘的主要形式，其绝缘性能直接决定变压器的使用寿命。油浸绝缘纸在变压器长期运行过程中受温度、电场等因素的影响绝缘性能逐渐下降，并且在水分等的作用下加速老化，而传统的油浸绝缘纸老化研究大多基于宏观的实验，很难从微观机理上对绝缘纸的老化过程进行深入分析。近年来迅速发展的分子模拟技术则可以从分子水平上认识材料的结构，重现材料在外界应力作用下的物理和化学变化过程，已成为解决上述问题的关键技术之一。本文以分子动力学模拟为主要手段，结合相关研究结果对比分析，研究了温度及电场对油浸绝缘纸微观特性的影响。主要研究内容及结论如下：首先建立了绝缘纸纤维素无定形模型，研究了温度对油浸绝缘纸的微观特性的影响，探索了以玻璃转化温度(Tg)为核心的各种微观特性的关联机制。研究结果表明，温度的升高会使绝缘纸无定形区势能增加，纤维素链运动和小分子扩散运动增强，氢键数目减少，静态力学特性降低。玻璃转化过程中均方位移、末端距及均方弯曲等链运动特性均一致地出现了明显的跃变，并导致分子运动的自由体积突变。相对于油分子，水分子的加入会严重地降低绝缘纸无定形区的玻璃转化温度，进而降低绝缘纸稳定工作的温度。水分和纤维素链之间的氢键是使纤维素链柔顺性增加乃至玻璃转化温度减小的重要原因，根据这个机理在绝缘纸防老化设计中应注意消除水分的这种作用，提升绝缘纸的热稳定性。其次，建立了纤维素单链和多链模型，研究了强电场下纤维素的屈服行为。研究结果表明，强电场作用下，纤维素单链和多链均会发生和电场方向一致的屈服行为，这种电场应力导致的屈服是纤维素链断裂的根本原因，纤维素链的屈服可能引入局部空间电荷陷阱，加速纤维素的老化。再者，建立了绝缘纸纤维素晶面和无定形区水分的扩散模型，研究了电场极化作用对水分扩散的影响。强电场的极化作用会束缚水分子在绝缘纸晶区表面的扩散，使其扩散系数减小，并表现出在X、Y和Z方向的差异性；电场还会使纤维素晶面和水分子的相互作用能增加，纤维素亲水性增强，这在一定程度上影响水分扩散系数的方向性。相比较而言，水分在纤维素无定形区的运动受电场影响规律性较差。最后，考虑到温度及电场对绝缘纸纤维素链糖苷键的的断裂作用，建立了纤维素晶区链断裂模型，研究了绝缘纸纤维素晶区断裂度、聚合度与机械强度的关系。纤维素链发生断裂时，其链方向上的弹性系数C33和杨氏模量E、体积模量K以及剪切模量G具有高度的正相关性，并随聚合度的减小和断裂度的增加呈阶梯型降低。当模型断裂度分别为50%及100%时，其聚合度和杨氏模量的关系服从相同的指数分布。聚合度的减少和断裂度的增加，伴随体系的弹性系数C33的减少以及分子间氢键数量减少，最终会导致机械强度的减少。本论文的研究对于拓展和加深对油浸绝缘材料的认识，发展新的老化研究手段，探索新的老化理论具有重要的工程价值和学术意义。