特高压输电技术的发展已经势在必行，特高压直流试验基地是国家电网公司为建设直流特高压电网兴建的重要研究平台。其中?1200kV特高压双极直流发生器承担着提供试验线段试验电压的重任，将用于试验线段的电晕特性和环境影响以及部分设备的在线考核等用途，是基地的关键试验设备之一。该设备的输出电压电流参数和长期全天候运行要求均为国内外未有过。发生器本身的电晕将对将来要进行的试验研究结果带来很大影响。而电晕的强烈程度直接取决于发生器部件的表面场强分布。同时，作为要实际制造应用的设备，其经济合理性也必须考虑。因此对发生器的场强分布的研究对选择恰当的屏蔽罩和各部件的外形设计具有重要意义。 本文主要应用有限元电场数值计算方法，建立发生器的三维模型，运用ANSYS和ELECNET两种软件对双极直流发生器的表面电场强度进行分析，并结合解析法进行局部场强分析。目的是研究双极直流发生器表面电场强度的分布特点与规律，并按表面场强限值优化电极形状设计以达到电场分布要求。研究表明，发生器表面的最高电场出现在发生器或电阻分压器的最上面一级联接法兰处，在此处增加均压环后可使电场值降低到限值范围内。本文的研究结果为特高压双极直流发生器的设计和建设提供了参考依据。提出的优化设计方案已应用于特高压双极直流发生器的研制，该发生器现已在国家电网公司特高压直流试验基地投运，运行中未发现有可见电晕，满足特高压试验线段试验要求。