本发明公开了一种变压器绝缘模型系统，包括匝绝缘模型和段绝缘模型，匝绝缘模型和段绝缘模型均置于油箱中，油箱底部设置有油泵，油箱设置有阀门；匝绝缘模型包括至少一个试验单元，试验单元包括至少两组试验线段，试验线段包括至少两匝绕组，绕组之间设置有绝缘纸或绝缘漆。段绝缘模型包括至少一个试验单元，试验单元包括至少两组试验线段，试验线段包括至少两匝绕组，相邻两组试验线段之间设置有油道。匝绝缘模型的端子与段绝缘模型的端子均经过套管引出至油箱外。通过上述变压器绝缘模型系统可以为匝间绝缘故障机理和段间绝缘故障机理方面的研究提供相应的数据来源。