我国能源资源与用电负荷分布不均衡的特点,促使着超高压跨区域远距离输电技术和电力电子技术的快速发展。同时,电网中的无功功率平衡和电网电压波动、闪变、畸变等问题也日益突出。变压器式可控电抗器(CRT)作为一种无功补偿设备,具备本体结构简单、响应速度快且可以连续平滑地调节自身输出的感性无功等优点。因此,变压器式可控电抗器适合使用在特高压交流输电系统中,确保长距离、大容量输电线路中的无功功率平衡,抑制线路过电压,维持电网电压稳定。本文主要以CRT作为研究对象,首先分别介绍了单相、三相CRT的本体结构及基本工作原理,并且对其工作特性进行了理论分析;其次采用了一种场路耦合多物理域联合仿真的方法,对CRT的工作特性进行深入的仿真分析,利用有限元电磁仿真软件ANSYS Maxwell建立三相三柱式CRT的二维仿真模型,实现Maxwell与Simplorer的联合,在仿真平台中搭建出完整的仿真实验电路;然后调节控制绕组侧晶闸管的触发角进行仿真实验,得到不同工况下网侧绕组中的电流,进而研究了晶闸管触发角与网侧基波电流的关系,得到了CRT的控制特性曲线;最后对网侧电流进行谐波分析,得到了总谐波及各次谐波电流随晶闸管触发角变化的曲线,且分别研究了改变绕组间距与增加第三绕组两种方式对CRT网侧谐波电流的影响,通过数据对比发现总谐波及各次谐波含量明显降低,有效地减少了对电网造成的谐波污染。文中实验表明三相三柱式CRT可满足连续平滑地输出感性无功的需求,且采用的联合仿真方法弥补了仿真软件Matlab/simulink或PSCAD忽略自身结构及材料设置的缺点,可实现对电抗器铁芯内部磁场变化情况的分析,较为准确地模拟CRT的工作状态,可提供更为精确的分析结果。