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换流变压器是特高压直流输电系统中的重要设备之一。换流变压器阀侧绕组在运行过程中承受直流、交流复合电场的作用,还承受极性反转电压的作用,因而其内部电场分布、空间电荷的积聚与消散特性等都与普通电力变压器存在很大差异。本文针对换流变压器油–纸绝缘结构中瞬态电场的计算问题,利用罚函数法整合有限元边界条件,建立了完整的以节点电位为变量的状态方程。同时为了模拟极性反转时边界电位发生的阶跃变化,在状态方程的输入项中引入冲激函数,冲击函数的强度代表了边界电位发生阶跃变化时的变化量。利用冲激函数的积分特性,可