油纸绝缘作为变压器的主要绝缘部分，长期运行后变压器主绝缘发生的非均匀老化现象，在复杂运行条件下（环境温度、受潮情况，电压类型）将导致工况运行时主绝缘内的电场分布发生变化，因此明确工况运行下非均匀老化油纸绝缘内特征位点（最大场强处）电场的变化特性至关重要。本文通过开展不同老化、受潮程度油纸绝缘材料的介电参数测试，明确了老化后油纸绝缘材料的工频介电常数、直流电导率随着运行条件的变化规律，通过构建基于GA-BP神经网络的老化油纸绝缘材料介电参数模型，实现了非均匀老化油纸绝缘介电参数的多元非线性定量表征；同时考虑油浸纸板老化对油纸间水分平衡规律存在的影响，修正了非均匀老化油纸绝缘内的油纸水分分布，并根据典型非均匀老化主绝缘结构，构建了非均匀老化油纸绝缘典型电场分布模型；最后，考虑到当前特高压电网中，区别于普通交流变压器绝缘所承担的交流电压，换流变压器阀侧绕组承担的电压中含有较高的直流分量，导致其面对的更高的绝缘水平要求。本文通过分别设定两种外施电压，并在复杂运行条件下针对不同非均匀老化阶段的油纸绝缘模型的典型电场分布进行仿真计算，揭示了非均匀老化油纸绝缘电场变化特性，明确了实际运行中应加以注意的运行工况，为变压器的运维策略提供了重要的理论支撑。