换流变压器是直流输电网中的关键设备,其正常运行是电网安全稳定地生产、输送电能的必要条件。换流变压器的运行环境与常规电力变压器相比有着明显不同,阀侧绕组除承受交流与直流电压外,还承受着交直流复合电压、大量特征与非特征谐波、暂态脉冲电压的共同作用,并且在发生潮流反转时其阀侧绕组绝缘还将受到极性反转电压的作用。因此,其绝缘结构更容易产生缺陷,诱发沿面放电现象。目前,对于油纸绝缘沿面放电的研究多集中在交流下的特性研究与缺陷诊断,但对于交直流复合电压下的沿面放电特性以及老化程度对其发展过程、起始放电特性的影响尚不明确,本文主要选取上述两个方面进行了系统研究。本文对换流变压器阀侧电场环境进行了分析,并根据油纸绝缘结构的理想物理模型等效出其RC等值电路,对油纸绝缘结构在交流、直流、交直流复合电压下的电场分布特性进行了分析。发现油纸绝缘结构在交流电压作用下电压呈容性分布,在直流电压作用下呈阻性分布。而在工程中可以将交直流复合电场等效为交流电场与直流电场的线性叠加。根据换流变压器6脉动阀桥数量其阀侧绕组的油纸绝缘结构承受的交直流电压比例分别为:1:1、1:3、1:5、1:7。基于此设计了油纸绝缘沿面放电模型,搭建了相应的复合电压局部放电试验平台,开展了纯交流与1:1、1:3、1:5、1:7比例交直流下的沿面放电模型局放试验。并制备了不同老化程度的油纸绝缘试品,开展了不同老化程度试品在复合电压下的沿面放电试验。研究结果表明:(1)纯交流下油纸绝缘结构的沿面放电起始电压最低,且随着复合电压中直流分量的增加,起始放电电压等级逐渐上升,放电剧烈程度也明显下降。放电发展过程中各脉冲电流信号也随直流分量增加而逐渐下降。(2)试品在不同类型电压下都随电压的增长呈阶段性的特征,可将放电的发展过程分为三个阶段:放电起始阶段、放电发展阶段、临近闪络状态。(3)同电压类型下油纸绝缘结构的沿面放电起始电压随着老化程度的加深,基本都呈现出先升高后下降的趋势,该趋势随复合电压中直流分量的增加而逐渐减小。