换流变压器作为直流输电的核心设备,其运行的可靠性直接影响着直流输电系统的稳定运行。换流变压器内部主要的固体绝缘介质为绝缘纸板,其在生产制造过程中难免存在气隙和金属杂质等缺陷,这势必会对其绝缘的击穿和局部放电特性产生不利影响。因此,有必要在不同电场下对含有不同缺陷类型纸板的击穿特性进行研究,以保障换流变压器的稳定运行。本文首先参照工业制造绝缘纸板的方法,利用电工级未漂针叶木材硫酸盐纸浆为原材料,经打浆、抄造和压光等工艺,制备无缺陷、含气隙缺陷和金属杂质缺陷的绝缘纸板。随后搭建击穿、局放及空间电荷试验平台,研究含不同缺陷类型绝缘纸板的击穿、局放及空间电荷分布特性。在击穿试验中,以点动升压法进行升压直至试样击穿。在局放试验中,利用脉冲电流法的原理,采用阶梯升压法进行升压,在保证测量结果准确性的同时提供试验效率。在空间电荷试验中,利用电声脉冲法的原理测量试样内部空间电荷的分布。试验结果表明,在含有直流分量电场作用下,缺陷的存在导致绝缘纸板的击穿场强和局部放电的起始放电电压出现一定程度的下降,且不同缺陷类型对应的下降幅度不同。在交流电场和叠加电场下,随外施电压的升高和加压时间的延长,含气隙缺陷纸板的放电幅值呈现先增大后减小的变化趋势,且放电频率较高;而含金属杂质纸板的放电幅值不断升高,放电频率较低。在外施电场作用下,空间电荷的形成导致试样内部电场的畸变,是影响局部放电参数变化及其发展过程的重要原因。