高压直流输电将成为未来主流的输电发展方向,可以解决远距离大容量输电和新能源合理消纳的问题。换流变压器是连接直流系统和交流系统的关键设备,它的可靠性影响着整个电网的安全稳定运行。由于特殊工况,与换流阀相连的换流变压器阀侧套管要承受复杂的电压激励,包括直流电压、交直流复合电压、雷电冲击过电压或操作过电压等。在这种复杂的电场作用下,换流变压器阀侧套管油纸绝缘处容易因电荷积聚导致电场畸变而发生沿面放电,严重时会造成绝缘击穿。与此同时,变压器运行过程中会产生大量的损耗从而导致换流变压器内温度升高,对油纸绝缘的绝缘特性产生重要影响。本文针对电热复合场下换流变压器阀侧套管油纸绝缘表面电荷及放电特性进行了研究。主要研究内容和获得的结论如下:(1)本文主要使用表面电位衰减的方法对油浸绝缘纸分别在直流与温度复合场、直流与脉冲复合场(复合电压)以及复合电压与温度复合场下进行了表面电荷特性的测量。研究结果表明:温度对表面电荷特性影响显著,随着温度的升高,油浸绝缘纸在直流电压以及复合电压下,陷阱能级升高,浅陷阱数量增多深陷阱数量减少。这使得电荷不易被陷阱捕获,更易从陷阱中脱离出来,从而导致起始表面电位均降低,且表面电荷消散随速度均加快。在同一温度下,当同极性的直流电压与脉冲电压复合叠加时,试样起始表面电位和表面电荷衰减速率均与脉冲电压成正比。而当异极性直流电压与脉冲电压复合叠加时,起始表面电位和电荷消散速度的变化趋势相同,均随着脉冲电压的升高而先增大后减小。(2)使用双指形电极对油浸绝缘纸在直流与温度复合场、直流与脉冲复合场以及复合电压与温度复合场下进行了沿面放电特性的测量。研究结果表明:随着温度的升高,由于浅陷阱增多,电荷更易从陷阱中逃逸,与纤维素链撞击后,更易形成放电通道,因此沿面放电更易发生,沿面放电电压降低。当有直流电压和脉冲电场叠加时,更易发生沿面放电,且复合电压值随直流电压的增大而减小。