变压器是电网中的主要用电设备，从电力生产、传输直至分配到各用电部门，都离不开变压器。快速发展的中国电网将推动变压器市场的高速发展。在实施电力系统西电东送、南北互济、全国联网的发展战略后，提高变压器的运行可靠性显得愈加重要。对其进行优化设计对产品性能的提高、能源节约及生态环境的保护等方面都有十分重要的意义。本文针对湖南省某化工厂的换流变压器，就其损耗较高的问题，在查阅大量文献资料的基础上对其进行全面、深入的研究，做出了一些具有理论意义和工程实用价值的成果。首先，对调压变压器与整流变压器分别进行设计，并对其磁通密度、线规、短路阻抗、温升、电流密度、空载电流等参数进行计算，对其正常运行条件进行分析，并介绍了调压变压器与整流变压器绕组的绕制方法。对调压变压器与整流变压器的空载损耗、负载损耗（包括基本损耗、附加损耗及杂散损耗）进行计算分析。并分析在设计中各个参数的变化对各种损耗所产生的影响。其次，对调压变压器与整流变压器在优化中的目标函数与约束条件进行分析，建立优化设计模型，并调用MATLAB软件中遗传算法工具箱指令，优化得出在满足变压器安全运行的情况下，损耗最小的一组数据，对比两组数据，说明了优化之后的参数降低了变压器的各项损耗，提高了调压变压器与整流变压器的效率。再次，利用ANSYS仿真软件，建立电磁仿真模型并对换流变压器进行有限元分析，通过对调压变压器与整流变压器优化前后损耗的仿真，验证优化结果数据的正确性。证明优化后两种变压器的实用性与可行性。