换流变压器是特高压直流输电系统中的重要设备之一,其运行可靠性直接影响整个系统的安全运行。运行中的换流变压器除承受交流电压、雷电冲击和操作过电压外,还要承受直流、交流叠加直流及极性反转电压的作用。在这些电压作用下,换流变压器内部电场分布、绝缘材料击穿特性、空间电荷的积聚与分布、绝缘油油流带电情况等都与普通电力变压器存在很大的差异,并导致换流变压器内部绝缘的异常放电与击穿。本文主要针对换流变压器的油流带电问题进行了相应实验系统的设计。为研究换流变压器的油流带电特性与击穿特性及二者相互关系,建立了典型油纸复合绝缘结构模型,设计搭建了油流带电与击穿特性试验系统;根据换流变压器的工况要求,设计了交流叠加直流实验设备,并结合实验室现有条件搭建了一套完整的试验设备;此外,通过试验测出了油纸复合绝缘中的空间电荷产生的影响因素及其变化规律;最后针对油流带电产生的微弱电流难以测量的问题设计制作了基于单片机的微电流测量设备。本文为研究换流变压器内部典型油纸绝缘结构油流带电影响因素、油流带电特性与击穿特性及相互关系等问题提供了相应的实验平台。