换流变压器是高压直流输电系统中至关重要的设备,其运行可靠性对高压直流输电系统起着重要的作用。在绝缘结构设计方面,换流变压器区别于普通电力变压器在于其承受交、直流复合电压和极性反转电压的作用,导致其绝缘结构的设计更加复杂。因此,换流变压器绝缘结构的设计值得进一步研究。本文应用大型有限元仿真软件ANSYS建立了士500kV换流变压器绕组端部二维电场计算模型。分别计算了网侧绕组端部的交流电场,阀侧绕组端部的交流电场、直流电场和极性反转电场,得到了不同激励作用下,换流变压器电场的分布规律,并进一步计算了不同电压作用下的最大电场强度值,指出了换流变压器绕组端部绝缘结构的薄弱环节。通过对不同电阻率比值和不同电阻率绝对值下极性反转电场的计算,总结出绝缘材料电阻率的比值和绝对值对极性反转电场的作用规律。应用有限元软件的参数化命令语言APDL编写了非线性、各向异性直流电场计算程序,考虑了绝缘材料电阻率受电场强度影响而变化和绝缘纸板各向异性的因素,计算了换流变压器阀侧绕组端部的非线性、各向异性直流电场,得出了非线性、各向异性直流电场相对于线性电场的变化规律。应用有限元软件建立了换流变压器阀侧套管引出线二维电场计算模型,并对换流变压器套管引出线在不同电压激励作用下的电场进行了计算与分析,得到了阀侧套管引出线在不同激励作用下的电场分布。本文得出的结论对研究换流变压器电场分布及改进换流变压器的绝缘结构具有实际工程意义。