近年来，特高压直流输电线路在我国建设逐渐增多，换流变压器是直流输电系统运行核心设备之一，换流变的可靠性直接影响系统的安全稳定性。换流变的绝缘问题是造成换流变故障的最主要原因，换流变在运行时，绝缘材料会长时间受到交直流复合电场、高温、机械振动等的共同作用，当绝缘发生劣化后，可能出现局部放电等现象，导致绝缘进一步劣化，最终危及换流变安全稳定运行。研究换流变压器绝缘油纸老化机理，对于理解换流变绝缘劣化过程、评估换流变绝缘老化状态以及寿命预测等具有十分重要意义。
　　本文首先通过试验研究了不同温度、机械振动以及交直流电场对绝缘油纸劣化过程中关键性指标的影响，然后通过分子动力学仿真，系统研究了绝缘油纸劣化的微观过程，建立了换流变绝缘油纸劣化宏观现象与微观机理之间的联系。本文取得的创新性成果主要有:
　　①设计了单热老化、热-振动联合老化、热-电场联合老化试验平台;进行老化试验后，依据有关标准对试验后绝缘油纸的特征参量进行了测量，对数据进行了统计分析，从各个特征参量的角度，分析了各因素对换流变压器油纸绝缘劣化的影响程度。
　　②搭建了绝缘纸模型和纤维素链模型;仿真分析了温度对纤维素链动能、势能、非键作用能以及氢键的影响;研究了电场对纤维二糖分子主要化学键键长影响，就电场加速绝缘纸劣化进行了微观解释;对绝缘纸模型进行高温分子动力学模拟，统计分析了主要生成物的含量变化，描述了主要产物的生成路径，与试验测量结果建立了联系。
　　③确定了环烷基绝缘油的主要成分，利用油中典型分子建立了绝缘油模型并建立了绝缘油纸混合系统的模型;分析了H2O、C2H4、CO2分子在绝缘油中扩散能力，并与其在绝缘纸中扩散能力进行了比较;对绝缘油和绝缘油纸混合模型进行高温分子动力学模拟，分析了绝缘纸裂解对绝缘油裂解的促进作用。