随着特高压输电的发展,特高压换流变压器的容量也在逐步增大。特高压换流变压器一般采用单相结构（三相变压器组）,而随着单相变压器的容量增大、运输宽度的限制以及降低磁密的需求,单相换流变压器均采用多柱并联结构,如单相四柱式。但目前PSCAD/EMTDC等电磁暂态软件内置的模型库中尚不包含单相四柱式结构,故构建一个适合工程应用的单相四柱换流变压器饱和模型是非常有必要的。为了准确快捷的对单相四柱换流变压器进行电磁暂态仿真,本文首先提出了一种基于空载试验数据和UMEC（Unified Magnetic Equivalent Circuit）的单相四柱换流变压器饱和模型。基于UMEC磁路模型,推导了单相四柱换流变压器的关联矩阵、电感矩阵和铁心磁导的求解方法。在考虑饱和情况时,以非线性电阻与非线性电感的并联来等效励磁支路,通过空载试验数据,得到励磁支路的u-i R和u-i L瞬时值的分段线性化曲线,以此来模拟铁心损耗和磁导的非线性。并应用此方法对实际换流变压器的等比例缩小模型在正常工况和直流偏磁条件下进行仿真计算,并与实验测量做对比。最后应用本文算法对某换流站的产品级换流变压器进行空载试验仿真,验证方法对产品级换流变压器的有效性。并通过对此换流变压器在空载合闸情况下的励磁涌流仿真,详细分析了空载合闸相位角、时间常数（合闸电阻）以及合闸电阻的退出时间对单相四柱换流变压器励磁涌流的影响,并提出了控制合闸相位角（以避免在电压过零点合闸）、加装断路器合闸电阻以及控制合闸电阻的退出时间等建议,以避免空载合闸时的励磁涌流对电力系统和换流变压器造成危害。