随着科学技术的发展,电力系统的电压等级在不断的提高,电力系统中各种电气设备的要求也随之提高。电压互感器是电力系统中重要的测量和保护设备,为减小其体积和提高其可靠性,本文以JDZ-27.5W2型电压互感器为研究对象,对其绝缘性能进行分析和研究,找出有效的措施,改善其电场分布。本文首先介绍了电压互感器的现状和发展情况,然后采用虚拟样机设计技术,利用Ansoft Maxwell 3D/2D工程电磁场分析软件对电压互感器的绝缘性能进行仿真计算和分析,研究电压互感器内部电场的分布情况,并提出多种改进方法来提高其绝缘性能。本文从电压互感器的综合技术经济指标出发,以降低电压互感器的成本和体积,提高其绝缘性能为原则,提出通过改变互感器内部结构、在绕组中添加材料、单级式绕组、添加均压环等改进方法,并对上述几种方法的电场进行了仿真计算,经对比确定了最佳的设计方案。本研究成果已被生产厂家采用,节省了研发成本,缩短了产品的开发周期,减少了试验费用,改进了产品的性能,具有良好的经济效益和社会效益。