换流变压器是高压直流输电系统的关键节点设备,其运行状态关系到送端、受端两个电网能否稳定运行。由于换流变压器的绕组电流中存在大量高次谐波,致使绕组涡流损耗增大,总损耗也随之增大,最终使绕组热点温升提高,而变压器内部绝缘材料的寿命与绕组温升紧密相关。为了保证电网安全,提高换流变压器的运行经济性,对换流变压器绕组温升的研究尤为重要。本文首先通过变压器电磁场计算专用软件MF2D结合GB/T 18494.2中规定的计算高次谐波涡流损耗方法,求得了换流变压器在额定负载运行时绕组的涡流损耗与总负载损耗,并将仿真计算结果与实测值进行了对比分析,为温度场计算提供热源。使用基于有限体积法的计算软件ANSYS Fluent建立了换流变压器二维简化模型,将额定负载运行时绕组每线饼的损耗作为热源加载到模型中,进行了温度场仿真,绕组温升仿真计算结果与测量值误差在4%以内。利用数值法得到的绕组温度场分布,提出了以“积分平均法”计算绕组平均温升,“积分平均法”计算结果与国家标准“电阻法”测量结果误差在5%以内,可以满足工程需要。在准确计算额定负载稳态温度场的基础上,利用解析法和数值计算法分别对换流变压器时变负载下的绕组热点温升进行了计算,互相检验了方法的准确性。在此之后,分析了过负载对换流变压器绕组稳态与暂态温度场的影响。最后,用数值计算手段证明了改变换流变压器绕组入口油流速率和换用低黏度天然酯绝缘油可以降低绕组热点温升,为提高变压器的过负载能力提供了参考。