电力变压器在电力系统中安全稳定运行的首要条件是电力变压器具有稳定而牢靠的绝缘能力。近些年来,伴随着输电线路电压等级日益提高、区域互联的增强以及单机装机容量的增加,必然会导致主变电压等级的提升。同时,更高的电压等级对于变压器绝缘也提出了更高的要求。由电力变压器绝缘问题引起的故障也日趋突出。事实证明,绝缘故障是电力变压器最主要的问题,因此本文针对电力变压器绕组波过程及变压器的主、纵绝缘性能问题进行了研究,对电力变压器的绝缘设计具有重大意义。首先本文基于分布参数电路模型,针对500kV电力变压器内部绕组的结构建立模型,通过数学计算的方法确定等值电路中纵向等值电容、电感以及电阻的具体数值。同时,确立电力变压器纵绝缘仿真模型的对地电容、对地电感以及阻性参数值。然后采用Simulink仿真软件对500kV电力变压器绕组不同工况下绕组的波过程进行仿真分析。分别仿真出中性点接地及中性点绝缘时初始电位、稳态电位及振荡电位分布,得出绕组的薄弱环节及梯度电压分布,并分析比较绕组中性点接地或中性点绝缘对高压绕组波过程的影响,为纵绝缘的绝缘设计提供理论依据。根据现有掌握的理论可知,电力变压器存在的绝缘问题主要体现在两个方面,即电力变压器的主绝缘问题与纵绝缘问题。本文在现有理论基础上着重对电力变压器的主绝缘部分进行了研究,并对其进行仿真试验。根据500kV电力变压器的主绝缘结构,建立仿真模型,利用有限元分析软件计算了电力变压器在工频试验电压下电场,给出电位分布及场强分布。计算了端部电场的绝缘裕度,为电力变压器的主绝缘结构设计提供了依据。最后,本文依据波过程计算结果,在变压器饼间最大梯度电位分布的位置附近,建立变压器饼间纵绝缘电场计算仿真模型,对相应的线饼施加梯度电压边界,并利用有限元软件进行仿真分析,给出典型位置的电场强度分布,为工程设计提供了参考。