我国能源资源与负荷中心分布长期处于不匹配状态,为此亟需发展特高压直流输电技术。换流变压器是特高压直流输电系统中尤为重要的电气设备,保障其稳定运行关系到整个系统的安全。油纸绝缘作为换流变压器内部主要的绝缘结构,在长期运行过程中不可避免地会因受潮、老化等状况而出现缺陷,导致绝缘纸板表面部分区域场强过于集中而产生沿面放电。此外,绝缘纸板受损后难以修复和更换的特点使得如何检测和预防油纸绝缘沿面放电成为研究热点。针对油纸绝缘沿面放电所潜在的威胁,基于换流变压器油纸绝缘自身承受电压特性和易受潮特点,本文以直流分量和水分含量为变量,深入研究了其对油纸绝缘沿面放电特性以及纸板劣化程度的影响。首先,搭建了油纸绝缘沿面放电试验平台用于开展不同工况下的油纸绝缘沿面放电试验,获取放电参数和图像信息。其次,搭建了聚合度测试平台,结合显微成像技术对试验后的绝缘纸板表面微观形貌进行定性和定量分析。同时,搭建了表面电位测试平台用于探究不同工况下绝缘纸板表面的电荷输运特性,以便从电荷输运角度解析油纸绝缘沿面放电的机理。最后,采用有限元多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics,通过外施电压下的电场定量计算来分析油纸绝缘针-板沿面放电模型的电场分布特性。（1）水分含量对油纸绝缘沿面放电特性影响的研究结果表明,随着绝缘纸板受潮程度逐渐增加,沿面放电的起始放电电压显著下降,而闪络电压的变化幅度则相对较小。同时,不同水分含量油浸纸板下沿面放电发展过程及特性具有相似的规律,沿面放电的发展过程与放电参数、PRPD图谱、统计参数的变化过程存在一一对应的关系。此外,油浸纸板中水分含量越高,沿面放电对纸板的劣化越严重。通过仿真结果可知,白斑的产生使电场畸变更加严重,相同电压下,场强最大值涨幅为513.5%,这是造成油纸绝缘系统损伤的重要原因。（2）直流分量对油纸绝缘沿面放电特性影响的研究结果表明,交直流复合电压下的放电阶段划分与交流电压下相似,均可分为四个阶段。与施加纯交流电压相比,正极性直流分量使沿面放电始终沿着油浸纸板表面发展,并增大了绝缘纸板的劣化程度;而负极性直流分量提高了油中放电的概率,导致沿面放电发展路径从纸板表面转移至油中,并减小了绝缘纸板的劣化程度。通过仿真分析可知,当外施电压为交流电压和直流电压时,电场分别集中在介电常数较低的油中和电阻率较大的纸板中;而当外施电压为交直流复合电压时,电场分布情况在单独施加交流电压和直流电压之间。上述研究成果有助于了解换流变压器油纸绝缘沿面放电发展过程及特性,既可以为换流变压器油纸绝缘沿面放电在线监测及绝缘状态评估提供理论支撑和试验依据,也可以为油纸绝缘设备的小型轻量化提供参考。