近年来,随着电网规模的不断壮大,电网波动起伏越来越大,电抗器的设计和制造水平也随之越来越高。尤其是干式空心电抗器发展无比迅猛,制造标准和水平也有了很大提升。有效降低局部温升对干式空心电抗器的运行效率、运行寿命和整个电力行业的意义十分重大。为了提高干式空心电抗器温升的计算精度,本文从电磁场的基本原理出发,不仅对电抗器二维场强的分布进行了设计和仿真计算,还给出了电抗器磁场分布的计算方法,并求出了电抗器损耗的计算表达式。在此基础上考虑了接线臂涡流损耗的热效应和撑条对温升的影响,并对现有的干式空心电抗器进行研究和结构改进。为减小涡流损耗带来的影响,取消接线臂的中心圆环轴套,在结构上改为接线臂轴端直接焊接;为改善包封气道的散热性能,取消包封间的撑条。为保证实验结果足够精确,以电抗器绕组内的电阻损耗、涡流损耗和上下接线臂的涡流损耗作为基础热源,在ANSYS中建立了三维有限元模型来分析干式空心电抗器的温升。通过对比有无撑条和接线臂中心圆环轴套的温升规律,验证了结构优化后的电抗器更有利于散热,改善了运行性能,从根本上显著降低了局部温升。为了保证电抗器整体机械结构的稳定性,在ANSYS中进行了包封和接线臂应力学仿真,并对电抗器整体进行了外施耐压试验、雷电冲击试验。在雷电冲击实验基础上进行了绕组过电压仿真,得出电抗器各包封节点电压由最内层到最外层依次增大,越靠外的包封,每层不同位置处线圈瞬时电压相差越小。最后由试验结论得出结构优化后的干式空心电抗器整体机械强度符合要求。