变压器绝缘结构设计课程设计(哈理工)
变压器保护课程设计
变压器保护课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握变压器保护的基本原理、保护装置的构成及保护功能，培养学生分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：•掌握变压器的基本原理和结构；•理解变压器故障类型及其产生的原因；•学习变压器保护的原理和方法；•了解保护装置的构成和功能。
2.技能目标：•能够分析变压器故障并进行保护装置的选择和配置；•能够进行保护装置的调试和维护；•能够运用保护装置对变压器进行保护。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的责任感和安全意识，使其能够认真对待变压器保护工作；•培养学生团队合作精神，使其能够与同事共同完成保护工作；•培养学生持续学习的意识，使其能够不断更新知识，提高自身能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.变压器的基本原理和结构：介绍变压器的工作原理、分类、主要部件及其功能。
2.变压器故障类型及其产生的原因：分析变压器的内部和外部故障类型，探讨其产生原因。
3.变压器保护的原理和方法：讲解变压器保护的基本原理、保护装置的类型及保护功能。
4.保护装置的构成和功能：介绍保护装置的构成、各部分的作用及保护功能实现的方法。
5.保护装置的调试和维护：讲解保护装置的调试方法、维护注意事项及故障处理。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解基本原理、概念和故障处理方法，使学生掌握基本知识。
2.讨论法：学生针对实际案例进行分析讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：分析典型故障案例，使学生了解保护装置的应用和实际效果。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作，加深对知识的理解和记忆。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，帮助学生拓展知识面。
变压器骨架课程设计
变压器骨架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变压器的结构组成及其工作原理，掌握变压器骨架的作用和重要性。
2. 学生能掌握变压器骨架的相关参数，如电压比、电流比、变压器的效率等，并能运用相关公式进行简单计算。
3. 学生能了解变压器在不同应用场景中的选用原则和配置方法。
技能目标：1. 学生能通过观察和分析，识别变压器骨架的构造和功能。
2. 学生能运用所学知识，进行变压器骨架的简易设计和计算。
3. 学生能通过实际操作，掌握变压器骨架的安装和调试方法。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对变压器骨架及相关电子元器件的兴趣，激发学生探索电子科技的热情。
2. 培养学生团队合作精神，学会在实践过程中相互交流、协作和分享。
3. 增强学生的环保意识，让学生认识到合理使用变压器骨架对节能环保的重要性。
课程性质：本课程属于电子技术领域，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：初三学生具备一定的物理基础，对电子技术有一定了解，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的实际操作能力和问题解决能力的培养。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 变压器的结构和工作原理- 变压器的组成部分及各部分功能- 变压器的工作原理及磁路分析- 变压器的主要性能参数及影响要素2. 变压器骨架的作用与选用- 变压器骨架的结构特点- 骨架材料的选择与应用- 变压器骨架的选用原则及注意事项3. 变压器相关计算- 变压器的电压、电流变换关系- 变压器效率的计算方法- 简单的变压器设计计算实例4. 变压器在实际应用中的配置与调试- 变压器的应用场景与配置方法- 变压器骨架的安装与接线- 变压器的调试与故障排除教学内容安排与进度：第一课时：介绍变压器的结构、工作原理及性能参数第二课时：学习变压器骨架的作用、选用原则及材料第三课时：进行变压器相关计算及设计实例分析第四课时：实践操作，学习变压器配置、安装、调试及故障排除教材章节关联：本教学内容与教材中“电子元器件与应用”章节相关，重点涉及变压器部分的内容。
哈理工电力电子课程设计
哈理工电力电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电力电子器件的基本原理、特性和应用范围；2. 了解电力电子变换器的工作原理、电路构成及功能；3. 熟悉电力电子装置的控制策略和设计方法；4. 了解电力电子技术在新能源领域的应用。
技能目标：1. 能够正确选择和运用电力电子器件，进行基本电路搭建；2. 学会分析电力电子变换器的工作原理，具备一定的电路调试与故障排查能力；3. 掌握电力电子装置的控制策略，具备一定的控制系统设计能力；4. 能够运用所学知识，针对实际问题提出解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱专业，关注电力电子技术发展的情感；2. 培养学生具备良好的团队协作精神，提高沟通与交流能力；3. 增强学生环保意识，认识到电力电子技术在节能减排方面的重要性；4. 培养学生勇于创新，敢于实践的精神。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在使学生掌握电力电子技术的基本理论和实践技能。
学生特点：学生具备一定的电子技术和电力系统基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生动手能力和创新能力培养，提高学生解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程的学习和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件：晶体管、晶闸管、场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等器件的原理、特性与应用；2. 电力电子变换器：AC-DC、DC-AC、DC-DC、AC-AC等变换器的工作原理、电路构成及性能分析；3. 电力电子装置控制策略：PWM控制技术、相位移控制技术、电流控制技术等；4. 电力电子装置设计：开关电源设计、逆变器设计、斩波器设计等；5. 电力电子技术应用：新能源发电、电动汽车、电力系统自动化等领域的应用案例。
教学大纲安排：第一周：电力电子器件原理与特性；第二周：电力电子器件的应用与选型；第三周：AC-DC、DC-AC变换器工作原理及电路分析；第四周：DC-DC、AC-AC变换器工作原理及电路分析；第五周：电力电子装置控制策略；第六周：电力电子装置设计方法；第七周：电力电子技术应用案例分析；第八周：课程总结与复习。
电力变压器保护课程设计
电力变压器保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电力变压器的基本结构、工作原理及保护的重要性。
2. 学生能够掌握电力变压器的保护设备、保护范围及保护动作原理。
3. 学生能够了解电力变压器故障类型、故障原因及处理方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析电力变压器保护方案的合理性，并进行简单的保护配置。
2. 学生能够通过实际操作，掌握电力变压器保护装置的调试、校验方法。
3. 学生能够运用保护装置进行电力变压器故障的判断、处理及预防。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱电力事业，关注电力设备安全保护的责任心。
2. 培养学生团队协作精神，提高沟通、协调能力。
3. 培养学生勇于探索、敢于创新的精神，提高解决实际问题的能力。
课程性质：本课程属于电力系统自动化专业核心课程，强调理论联系实际，注重实践操作。
学生特点：学生已具备一定的电力系统基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，课程目标应具体、可衡量，注重培养学生的实践能力和综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标，为将来从事电力系统保护工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力变压器基本结构及工作原理- 变压器结构、参数及等值电路- 变压器工作原理及运行特性2. 电力变压器保护原理及保护设备- 保护原理：差动保护、过电流保护、接地保护等- 保护设备：继电器、保护装置、互感器等3. 电力变压器保护配置及调试- 保护范围、整定原则及计算方法- 保护装置的选型、安装、调试及校验4. 电力变压器故障分析及处理- 故障类型、原因及影响- 故障处理流程、方法及预防措施5. 实践操作- 模拟电力变压器保护装置的调试、校验及故障分析- 实际案例分析及讨论教学内容安排和进度：第一周：电力变压器基本结构及工作原理第二周：电力变压器保护原理及保护设备第三周：电力变压器保护配置及调试第四周：电力变压器故障分析及处理第五周：实践操作及案例分析教材章节关联：《电力系统自动化》第三章：电力系统保护《电力变压器》第四章：电力变压器保护教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，确保学生能够掌握电力变压器保护相关知识，提高实际操作能力。
大型变压器的主绝缘结构设计
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点， 即严格控制容易 出现高场强的局部 区域绝缘结 构 。 如油隙 、 油楔 、 气泡 、 尖角、 悬浮电位 、 颗粒物等等。 为了提高油 的许用场强 ， 应在一定 角环 的布置原则是在符合等电位面的条件下 ． 根据变压器油体积 的温度和高真空度下对变压器油进行脱水 、 气和脱 颗粒物处理。变 脱 效应 ， 当用 Ｌ型角环分 隔油 隙时． 以薄纸筒 、 小油隙来布置角环。实验 压器 的器身需 要经煤油气相干燥 以充 分脱水 ．变压器要在 真空下注 表明 ． 绕组端部 的不 均匀 电场中采用小 油隙结 构 ． 在 随着油 隙距 离的 油 试验前 还应静放一定 的时间 ． 以便绝 缘件充分地 吸油浸 透及残存 减小 ． 隙击穿场强 明显提高 目前 比较大的生产厂家均采用有限元 油 气体被油充分吸收或排 出 对端 部区域进行详 细的计算 ． 得到端部的电场分布图。然后根据 电场 在均匀 电场 中场强与油隙 的尺寸有关 ．油隙越小其许用场强 越 分布 ， 选择合适 的静 电环 曲率半径和外包绝缘 厚度 ． 角环的数量 、 形状 高 用无局部放电的观点设计超高压变压器时 ． 必须按变压器长期最 和布置方式 及角环分割油 隙的大小等都应合理 ． 尽量使角环 的形状和 高工作 电压下无局 部放 电来选择场强许用 值 ． 同时还要核算各种试验 布置 与电场分 布的等 电位面相一致 ． 避免滑闪结构的出现 。随着角环 电压下 的绝缘裕度 是否足够 ． 这样才能保证绝缘结构具有很高的可靠 数 目增多 ， 放电路 径随之增长 ． 电电压在一定 范围内得 以提高 。 放 插入 性 角环 ， 冲击 电压作用下 ． 在 其沿面放 电电压确有 所提高 ． 但局部放 电电 压基 本上保 持不变 。对于高压绕组端部绝缘结构 中的局部放 电． 主要 ３ 结 束 语 决定 于油中所 含气 泡的大小 、 多少和绝缘垫块 、 角环与静 电环之间 ． 不 主绝缘结构中还有一个非常重要的部分——绕组端部对地绝缘 可避免地形 成结构上 的 “ 油楔” 在高压绕组端部到铁轭 的绝缘设计 随着 电压 的升高 ． 绕组端部对地 的绝缘结构也越来越复杂 由于铁扼 中， 任务之一就是采取措施消除 出现高场强 的“ 油楔” 端部绝缘结构 的存在 ． 绕组端部的电场极不均匀且不对称 此处 的电力线多是斜人 设计时 ， 应尽可 能采 用成型角环 ， 这就可基本保证弯 折处 与等电位面 固体 绝缘的 ． 固体绝缘表面存 在着电场切线分量 ． 是典型的滑闪型结 与 电场分布相一致 。角环的厚度无严格要求 ． 以在试验 电压下不击 穿 构 这种结构一旦 出现局部放电 ． 在电场的作用下很容易导致沿面放 即可通常可按机械强度要求确定其厚度 电 近年来的大量模型试验显示 ． 造成绕组端部 的油一 隔板结构破坏的 ２２ 静 电环 ． 主要原 因是 ： 电极 附近 的最大场强达到或超过 了油 间隙的起 始场强 ， 高压绕组端部～般均需设置静电环 以降低端部最大场强 影响静 刚开始是出现局部 放电． 由此一起电场畸变 ． 并 进而形成沿面放 电， 最 电环绝缘层表面最大场强 因素与静 电环 到压板距离 日、 绕组间距离 ｍ 终导致击穿 因此控制端部最大场强成为端部绝缘结 （ 下转 第 ６ 页 ） ２
绝缘结构设计原理课程设计
绝缘结构设计原理课程设计绝缘结构设计原理课程设计专业：高电压与绝缘技术班级：姓名：学号：设计题目：330KV 油纸/胶纸电容式变压器套管一 技术要求：额定电压 330KV额定电流 300A最大工作电压363KV1Min 工频试验电压510KV干试电压670KV湿试电压510KV1.2/50μs 全波冲击试验电压1175KV二 设计任务：1、确定电容芯子电气参数绝缘层最小厚度min d绝缘层数n极板上台阶长度1λ极板下台阶长度2λ接地极板长度n l接地极板半径n r零序极板长度0l零序极板半径0r各层极板长度x l各层极板半径x r套管最大温升θ∆套管热击穿电压j U2、选出上下套管并进行电气强度校核3、画出r E r -分布图画出极板布置图电容式套管的结构概述电容式套管具有内绝缘和外绝缘。
内绝缘或称主绝缘，为一圆柱形电容芯子，外绝缘为瓷套。
瓷套的中部有供安装用的金属连接套筒，或称法兰。
套管头部有供油量变化的金属容器称为油枕。
套管内部抽真空并充满矿物油。
套管的整体连接(电容芯子、瓷套、连接套筒和油枕等的连接)有两种基本形式，即用强力弹簧通过导杆压紧得方式(大多用于油纸式电容套管)以及用螺栓在连接处直接卡装的方式(大多用于胶纸式电容套管)。
连接处必须采用优质的耐油橡皮垫圈以保证套管的密封(不漏油和不使潮气侵入)，要有一定的机械强度和弹性。
油纸式电容套管内部有弹性板，与弹簧共同对因温度变化所引起的长度变化起调节作用，以防密封的破坏。
套管除主体结构外，还有运行维护所需要的装置，如在油枕上装有油面指示器，联接套筒上装有测量用的接头(运行时和联接套筒接通)，取油样装置及注油孔等。
电容式套管的瓷套是外绝缘，同时也为内绝缘和油的容器。
变压器套管上瓷套表面有伞裙，以提高外绝缘抵抗大气条件如雨、雾、露、潮湿、脏污等的能力，下瓷套在油中工作，表面有棱。
胶纸式变压器套管无下瓷套。
电容套管的电气计算电容芯子设计电容芯子内部是按轴向场强均匀分布的原则设计的，即各绝缘层的电容相等以及各极板间的长度差相等，而绝缘厚度不等。
课程设计变压器
课程设计变压器一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握变压器的基本原理、构造和分类；技能目标要求学生能够运用变压器的原理进行简单的设计和计算；情感态度价值观目标要求学生培养对物理学科的兴趣和好奇心，增强环保意识和创新精神。
二、教学内容教学内容主要包括变压器的基本原理、构造和分类，以及变压器的应用。
具体包括以下几个方面：1.变压器的基本原理：介绍变压器的工作原理，包括电磁感应现象和变压器的等效电路。
2.变压器的构造和分类：介绍变压器的常见构造，如shell式、core式等，以及变压器的分类，如交流变压器、直流变压器等。
3.变压器的应用：介绍变压器在电力系统、电子设备等领域的应用，以及变压器的作用和重要性。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握变压器的基本原理和知识。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解变压器的应用和实际效果。
4.实验法：通过实验操作，使学生亲手体验变压器的工作原理和性能。
四、教学资源本课程需要准备多种教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用权威、实用的教材，如《变压器原理与应用》等。
2.参考书：提供相关的参考书籍，如《电力变压器技术参数》等。
3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，以及相关的视频、动画等多媒体资料。
4.实验设备：准备合适的实验设备，如变压器实验仪、示波器等，以支持实验教学。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要评估学生的出勤、课堂参与度和团队合作表现；作业主要评估学生的理解和应用能力，要求学生完成相关的练习题和案例分析；考试主要评估学生的综合运用能力，包括理论知识和实际应用。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
3.3变压器 教学设计 -2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
1.请简述变压器的原理和结构。
2.请解释变压器是如何实现电压变化的。
3.请说明变压器在工作过程中原绕组和副绕组的作用。
4.请举例说明变压器在电力系统中的应用。
5.请设计一个简单的变压器实验，并解释实验现象。
答案：
1.变压器的原理是利用电磁感应实现电压变化。变压器的结构包括铁芯、原绕组、副绕组和绝缘套管等部分。
3.行为习惯：高二下学期学生已经形成了自己的学习习惯和行为模式。一些学生可能对物理学科有一定的兴趣，愿意投入时间和精力进行学习和探究。另一些学生可能对物理学科缺乏兴趣，需要教师提供更多的激励和引导。
4.对课程学习的影响：学生对课程学习的兴趣和动机对学习效果有重要影响。教师需要通过有趣的教学方法和实际应用的例子来激发学生的学习兴趣，提高他们的学习动机。同时，教师需要关注学生的学习习惯和行为模式，提供适合他们的学习环境和教学方法。
其次，我觉得课堂讨论环节也挺有意义的。通过让学生们分组讨论变压器的应用，他们能够更好地理解变压器在实际生活中的重要性。但是，我也发现有些学生在讨论过程中，容易走神或者参与度不高。所以，我计划在下次课前，再提前准备一些讨论话题，以提高他们的参与度。
另外，我觉得课堂的节奏也挺重要的。在讲解变压器的工作原理时，我尽量用简单的语言和例子来解释，希望学生们能够更好地理解。但是，我也发现有些学生对某些概念还是不太理解。所以，我计划在下次课前，再花一些时间，准备一些辅助的教学材料，以帮助学生们更好地理解这些概念。
（4）新型变压器技术：介绍新型变压器技术的发展和应用，拓宽学生的知识视野。
2.课后自主学习和探究：
（1）学生可以利用课后时间，结合教材和拓展阅读材料，深入了解变压器的原理和应用。
（2）学生可以开展小组讨论，分享自己对变压器知识的了解和看法。
《电气绝缘结构原理CAD》课程设计
题目：330kV油纸电容式套管电磁计算与结构设计专业：哈理工电气工程及其自动化班级：电气08学号：姓名；刘东升指导教师：2011年12月30日目录目录 1一．任务书 2二．设计原理 3三．设计内容 5四．确定电容芯子电气参数 61.油纸式电容式套管的计算 62.胶纸式电容式套管的计算 16五．选出上下瓷套并进行电气强度校核，绝缘裕度校验 27 六参考资料 27附录I 电容芯子极板布置图附录II电容芯子辐向电场分布曲线附录III 电容套管装配图附录套管在空气中的闪络一．任务书题目：330kV油纸（胶纸）电容式套管电磁计算与结构设计技术条件：额定电压Un=330 kV额定电流In=315 A最大工作电压Um=363kV1min工频试验电压：570kV干试电压：670kV湿试电压：510kV1.2/50us全波冲击试验电压：1050kV设计任务：1.确定电容芯子电气参数（1）绝缘层最小厚度（2）绝缘层数（3）极板上下台阶长度（4）各层极板尺寸（5）温升（6）热击穿电压2.选出上下瓷套并进行电气强度校核绝缘裕度校核3.画出极板布置图，E-r分布图以及装配图4.撰写课程设计报告二．设计原理套管绝缘子用以把电流引入或引出变压器、断路器、电容器或者其他电气设备的金属外壳，也用于导体或母线穿过建筑物或者墙壁。
套管的整体连接（电容芯子，瓷套，连接套筒和油枕等的连接）有两种基本形式，即用强力弹簧通过导杆压紧的方式（大多用于油纸式）以及螺栓在连接处直接卡装的方式（大多用于胶纸式）。
电容套管是目前超高压系统中最常用的型式，防止华山的方法是改善套管的电场分布，在导管和法兰之间加一个电容芯子作为内绝缘，电容薪资中有多层金属板极，以强迫控制套管内部和表面的电场均匀化。
内绝缘有采用油屏障绝缘的充油式及胶纸式或油浸纸绝缘的电容式两大类。
瓷套是外绝缘。
电容式套管导杆常采用铜杆或者铜管，纯瓷套管也有采用铝导体或直接一母线穿过称母线式套管。
哈理工大二下电子技术课程设计题目及报告模板
哈尔滨理工大学自动化学院自动化09-5电子技术课程设计数字电路指导教师：何召兰张立彬成绩：20110718 评阅意见：评阅教师：日期：电子技术设计报告一. 设计要求彩灯控制电路（1）．控制16个不同颜色的彩灯依次点亮，不断地循环下去。
（2）．每路以发光二极管为负载。
（3）．可实现控制要求：电路控制。
窗口电压音响显示电路（1）.要求当输入电压为4v-5v时，扬声器发出声音，示波器显示方波。
（2）.当输入电压超过这个范围，则输出为0.设计的作用、目的通过课程设计，使学生加强对电子技术电路的理解，掌握电子线路设计的基础方法和一般过程，能灵活运用已学过或者类似的集成块构成电路实现上述功能，能用仿真软件对电子线路进行仿真设计，还能够学会查询资料、方案比较，以及设计计算及制作调试环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。
二.设计的具体实现1．系统概述方案A:根据设计要求，本系统由控制电路，编码发生电路等组成。
其彩灯控制器的总设计思想如下：1.编码发生器编码发生器根据流水要求，按节拍送出信号。
74L161具有异步置数同步置零的功能，控制方便灵活。
2.控制电路控制电路为编码器提供所需的节拍和驱动信号，控制整个系统工作。
控制电路功能有两个：一是按需要产生节拍脉冲。
采用电容和电阻谐振产生脉冲来输入时钟信号，简单易操作。
方案B:采用555定时器输出脉冲，高频通过计数器控制电路和译码电路。
这种方案非常好，计时准确，方便。
但这种方案比较复杂，而且成本较高，所以最后放弃这种方案。
2．单元电路设计(或仿真)与分析详细介绍各单元电路的选择、设计及工作原理分析、仿真，并介绍有关参数的计算及元器件参数的选择等。
本电路采用电阻与电容串联且74LS14D与电阻串联产生时钟信号，电阻为390欧姆，电容则选择了一个比较小的1uF电容，这样流水灯能够快速闪烁。
时序逻辑电路则由74LS161D控制，选择它的原因很简单，便宜并且为十六进制，正好是我们想要的，不用添加其他元件就能够控制两个74LS138译码器，使整个电路变得清晰，简单，易懂，可读性高。
变压器端部绝缘结构参数化设计及电场分析
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄｕ ｏ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｉａ ｅ ｔ ｃｕ ｅ ｈ ｅ ｙ ｎ ｎ ｕ ｉ ｍ ｅｅ ｔ ｃｆ ｌ ｉｔ ｂ ｔ ｎ，ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｙ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｔ ｈ ｏ ｌ ｔｄ ｓ ｕ ｔｒ ，ｔ ｅ ｖ ｒ ｏ － ｎ ￣ｒ ｌｃｒ ｅ ｄ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ｃ ｒ ｉ ｉ ｉ ｏ ｎ ｈ ｓ ｍｍｅ － ｔ
整 端部 绝缘件 结构 尺 寸重新进 行 电场分析 ， 到满足 设计要 求 ． 直
关键 词 ： 变压 器 ；绝缘 结构 ； 参数 化设 计 ；三 维 电场 分析
中图分 类号 ： Ｍ １ Ｔ ４１ 文献标 志码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ７ ２ ８ （０ ２ ０ — ０ ６ ０ １０ — ６３ ２ １ ）２ ０７ — ４
２１ ０ ２年 ４月
变 压 器 端 部 绝缘 结构 参 数化 设 计 及 电场分 析
张 沛 红 单 涛 时亚 娟 齐 玉麟 杜 学承 ， ， ， ，
（． １ 哈尔滨 理工大学 电气与 电子工程学 院，黑龙 江 哈尔滨 １０ ８ ； ５ ００ ２ 哈尔滨变 压器有 限责任公 司 研发 中心 ， 龙江 哈尔滨 １０ ７ ） ． 黑 ５ ００
达 到 了 １ ０ Ｖ和 １ ０ ＭＶ ０ｋ ２ ０ Ａ ０
随着 计算 机 及计 算 技 术 的发 展 ， 计算 机 辅 助设
计 （ Ａ 技 术在 变压 器 设 计 中得 到 普遍 应 用 ， 电 Ｃ Ｄ） 从 磁设计 、 结构 参数 优化 到零 件 的参 数化 建模 ， 以及 将 模型 导入相 应软 件 对产 品进 行 电磁 场 、 温度 场 和 力 学性 能分 析 ， 为变压器 设计 质量 提供 了保 障 Ｊ ． 参数 化 设计 又 叫尺寸 驱 动 ， 是基 于几何 约 束 和 尺寸 约束 的模 型描 述方 法 ， 以人 机 交 互方 式 完 成 参 数调 整 ｊ利用参 数化 进 行 相似 产 品 设计 可提 高 效 ．
关于变压器主绝缘结构优化设计的探讨关义优
关于变压器主绝缘结构优化设计的探讨关义优发布时间：2023-05-28T01:18:28.261Z 来源：《工程建设标准化》2023年6期作者：关义优[导读] 本文重点阐述变压器在实际运行时受到的电压影响，变压器主绝缘结构的设计与优化，包括绕组间的绝缘设计、绕组间的绝缘设计，并对变压器主绝缘结构的优化设计进行了深入分析，从而提出解决影响变压器正常运行的问题，以此达到优化变压器主绝缘结构、保证变压器安全稳定运行的目的。
海南威特电气集团有限公司海南海口 570311摘要：本文重点阐述变压器在实际运行时受到的电压影响，变压器主绝缘结构的设计与优化，包括绕组间的绝缘设计、绕组间的绝缘设计，并对变压器主绝缘结构的优化设计进行了深入分析，从而提出解决影响变压器正常运行的问题，以此达到优化变压器主绝缘结构、保证变压器安全稳定运行的目的。
关键词：过电压影响，电力变压器，绝缘设计变压器的主绝缘指的是绕组或引线与油箱、铁心柱、其他绕组或引线之间的绝缘，其主要是由变压器油、角环、铁轭垫块、绝缘端圈等各种端部绝缘组成了主绝缘。
为充分保证大型变压器的安全可靠性，需科学合理的针对其绝缘结构进行设计，为了保证变压器的整体绝缘效果，通常是将大油距分割成小油距的绝缘结构，而110kv以上大型变压器一般采用的就是薄纸筒小油隙的绝缘设计方式。
1变压器的主要绝缘结构1.1绝缘覆盖绝缘覆盖是指在变压器的电极表面紧贴一层较薄的绝缘层，一般采用涂刷绝缘漆、贴电缆纸或皱纹纸等方式进行绝缘，绝缘层的厚度一般处于零点几至几毫米范围内。
绝缘层基本不会影响变压器油中的电场分布，绝缘层可有效阻断变压器油中杂质的放电通道，放电通道就是变压器油中杂质沿着电场方向排列而形成的。
1.2绝缘层绝缘层的结构与绝缘覆盖的结构基本相同，只是绝缘层的厚度相对较厚，通常情况下，绝缘层厚度大于10mm，多采用绝缘纸浆或电缆纸等绝缘材料而制成。
绝缘层会改变变压器油中电场的分布，位于绝缘层表面空隙中的电场强度会随着绝缘层厚度的增加而慢慢减弱，进而达到绝缘效果更佳的目的。
电机设计变压器课程设计
电机设计变压器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握变压器的结构、工作原理及主要参数，能准确描述变压器的基本概念。
2. 使学生了解电机设计变压器的基本步骤，掌握变压器的选材、计算和设计方法。
3. 帮助学生理解变压器在电力系统中的应用，了解不同类型变压器的特点及适用场合。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行变压器参数计算、选材和设计的能力。
2. 提高学生分析和解决实际变压器工程问题的能力，能针对具体问题提出合理的设计方案。
3. 培养学生动手实践和团队协作能力，通过课程设计，完成一个简易变压器的制作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电机设计变压器的兴趣，激发学生主动学习和探索精神。
2. 增强学生的环保意识，让学生在设计过程中关注节能、高效和环保。
3. 培养学生严谨、踏实的科学态度，提高学生的职业素养和责任感。
课程性质：本课程为电机设计方向的实践课程，强调理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和实际工程应用能力。
学生特点：学生已具备一定的电机原理、电路分析和电工基础知识，具有一定的自学和动手能力。
教学要求：结合学生特点，采用任务驱动、案例教学等方法，引导学生主动参与、积极思考，提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中，注重分解课程目标，确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 变压器的基本结构和工作原理：包括磁路、电路的组成，变压器的工作状态，理想变压器的特性。
2. 变压器的参数和性能：涵盖变压器的额定值、等效电路参数、损耗与效率、绝缘等级等。
3. 变压器的设计方法：介绍设计流程、选材原则、主要尺寸计算，包括磁路设计、绕组设计、铁心设计等。
4. 变压器的应用与优化：分析不同类型变压器的应用场景，探讨提高变压器性能的优化措施。
5. 实践操作：指导学生进行变压器参数计算、选材、设计，并动手制作一个简易变压器。
教学大纲安排：第一周：复习电机原理基础，介绍变压器的基本结构和工作原理。
高压套管绝缘结构设计课程设计(哈理工)
330kV油纸电容式套管电磁计算与结构设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：设计条件与任务1.设计条件额定电压U A =330kV ，I N =315A ，最大工作电压U m =363kV ，1min 工频耐压试验电压为570kV 干闪络实验电压为670kV ，温闪络试验电压为510kV ，1.2/50全波冲击试验电压为1050kV 2.设计任务（1）确定电容芯子电气参数 1.绝缘层最小厚度 2.绝缘层数3.极板上下台阶长度4.各层级尺寸5.温升6.热击穿电压（2）选出上下瓷套并进行电气强度枝枝绝缘 （3）画出极板布置图，E-r 分布图以及装配图 （4）撰写课程设计报告一．设计原理1.所谓套管就是用来把电流引入或引出变压器，断路器或其他设备的金属外壳，也用于导体或母线穿过建筑物或墙壁，其中最常用的是电容式套管，其一般为油纸绝缘和胶纸绝缘套管，而瓷套是外绝缘，一般认为是辅助绝缘（1）电容式套管具有内绝缘与外绝缘，其内绝缘是主绝缘，外绝缘是瓷套，如外胶纸式变压器套管无下瓷套（2）胶纸套管的电容芯子是由厚0.05~0,07毫不透油单面胶纸和具有一定尺寸的电容极板卷制而成的圆柱电容芯子，一般高压电容式套管的绝缘层最小厚度为1~1.2mm 工频常温下胶纸绝缘的tan δ≤0.007（3）油纸电容式套管的电容芯子由电缆纸多层铝箔极板卷制而成的圆柱电容芯子，工频常温下，油纸绝缘的tan δ≤0.003 （4）胶纸套管与油纸套管的比较1.机械强度高，法兰可直接固定在电容芯子上，结构坚固结实，可作45°或水平安装2.胶纸套管充油量少，密封较容易3.在变压器中采用时，下部不用下磁套，可以减小尺寸4.胶纸的耐电晕性强于油纸二．设计内容1.确定电容芯子电气参数 （1）绝缘层最小厚度还代超高压电容套管，一般min d 取得很薄，约在1~1.2m 左右，其目的在于提高套管的局部放电性能和选取较高的最大工作场强rm E设胶纸套管的绝缘厚度为rm E =1.2mm ，油纸套管的绝缘厚度为1.2mm（2）rm E 按最大工作电压下不发生有害局部放电这一原则而决定，当最小绝缘厚度min d 确定即可计算rm E ,，由式0.451()k rdU k ε=可得局部放电起始场强0.450.551k k r U k E d dε== 其中k 1取4.3（胶纸）10.6（油纸）r ε取4（胶纸）13.5（油纸） D 同取1.2mm0.450.554.32.084*1.2k E ==MV/m （胶纸） 0.450.5510.65.463.5*1.2k E ==MV/m （油纸）对于胶纸套管而言，rm E 的可取值，取rm E =2.1mv/m ，对于油纸套管，因局部放电有能发展的特点要求k E 应不低于（1.5-2）rm E ，以保证局部放电性能。
变压器电气课程设计
变压器电气课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解变压器的原理、构造和分类，掌握变压器的基本工作原理和主要参数。
2. 学生能描述变压器在电力系统中的应用，了解变压器运行的注意事项及其对系统的影响。
3. 学生能运用相关公式计算变压器的额定电流、电压比和效率等。
技能目标：1. 学生具备操作简单变压器实验的能力，能通过实验观察变压器的工作特性。
2. 学生能运用电气原理图识别和绘制变压器的电路图，进行简单的电路分析和故障排查。
3. 学生能运用计算工具对变压器相关参数进行计算，并分析计算结果。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对电气工程领域的兴趣和热情，增强对变压器相关职业的认识。
2. 学生在学习过程中，树立安全意识，认识到电气设备运行中安全的重要性。
3. 学生通过小组合作和讨论，培养团队协作精神，提高沟通能力。
课程性质：本课程为电气工程领域的专业课程，具有较强的理论性和实践性。
学生特点：学生为高中年级学生，已具备一定的物理基础和电学知识，对实际操作和实验有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过实验和案例分析，提高学生对变压器知识的理解和应用能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，引导他们主动参与，培养独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 变压器的基本原理与构造- 磁路原理介绍- 变压器的构造、主要部件及功能- 变压器的分类及其特点2. 变压器的运行原理与参数- 额定电压、额定电流、额定容量和电压比的概念与计算- 变压器的效率、损耗和绝缘等级- 变压器的等效电路和相量图3. 变压器的应用与电路分析- 变压器在电力系统中的应用- 变压器连接方式：串联、并联和组合- 变压器电路图的识别与绘制4. 变压器实验与操作- 变压器空载、负载实验原理与操作方法- 实验数据的测量、处理与分析- 实际操作中安全注意事项5. 变压器故障与维护- 变压器常见故障分析- 故障诊断方法与维护策略- 变压器运行中的保护措施教学内容安排与进度：第一周：变压器的基本原理与构造第二周：变压器的运行原理与参数第三周：变压器的应用与电路分析第四周：变压器实验与操作第五周：变压器故障与维护本教学内容与课本关联性紧密，确保了知识的科学性和系统性。
变压器保护设计课程设计
变压器保护设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握变压器的结构、工作原理及保护的重要性。
2. 使学生了解常见变压器故障类型及其产生原因。
3. 引导学生掌握变压器保护设计的基本原理和方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际变压器保护问题的能力。
2. 提高学生设计变压器保护方案并进行模拟仿真的技能。
3. 培养学生团队合作、沟通交流的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力工程领域的兴趣和责任感，树立正确的工程观念。
2. 培养学生严谨、务实的学习态度，注重实践与创新。
3. 引导学生关注变压器保护技术在现实生活中的应用，提高环保意识。
课程性质：本课程为电力工程领域的一门专业课程，旨在培养学生具备变压器保护设计的基本知识和技能。
学生特点：学生已具备一定的电力系统基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：结合课程性质、学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成变压器保护设计方案，为后续电力系统设计及运行维护打下坚实基础。
同时，注重培养学生的团队合作精神和沟通能力，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 变压器结构及工作原理回顾：包括变压器主要组成部分、铁芯、绕组等，以及变压器的基本工作原理。
教材章节：第一章 变压器的基本原理与结构2. 变压器故障类型及原因分析：详细介绍过载、短路、绝缘故障等常见故障类型，分析各种故障的原因及影响。
教材章节：第二章 变压器的故障分析与保护3. 变压器保护设计原理：讲解差动保护、过电流保护、接地保护等保护原理，以及保护设备的选型和参数设置。
教材章节：第三章 变压器保护设计原理与方法4. 变压器保护方案设计：指导学生根据实际工程需求，设计变压器保护方案，包括保护装置的选型、保护范围和保护动作逻辑。
教材章节：第四章 变压器保护方案设计5. 变压器保护装置的模拟仿真：利用相关软件，进行变压器保护装置的模拟仿真，验证保护方案的可行性。
变压器的绝缘结构设计
变压器的绝缘结构设计【摘要】随着中国经济持续健康高速发展，电力需求持续快速增长，中国电力建设的迅猛发展带动了中国变压器制造行业的发展。
变压器是电力系统中极其重要的输变电设备，变压器在电力设备中属于一次设备的范畴，其行业发展与电力工业的整体发展密切相关。
变压器在电网中运行时，除承受正常状况下的电压和电流的作用外，还要承受各种短时的异常电压和电流的作用。
因此，变压器在设计和制造时，必须考虑在各种情况下有足够的安全可靠性。
【关键词】变压器；绝缘结构；设计0引言随着全球经济的快速发展，社会生活对电气的依赖程度大大提高；随着系统容量的不断增大，对电力输送系统的可靠性也要求提高，因此系统对供电设备的质量要求也比过去严格。
变压器作为电力系统的关键设备，其质量高低直接影响着这个电力系统的可靠性。
电力变压器向高电压、大容量方向发展的同时，各种产品都向高可靠性、节能型、环保型、紧凑型、个性化方向发展。
各变压器生产厂商，在研发高电压、大容量产品的同时，也在对现有产品性能进行提高。
如何设计、制造出高质量的产品，已经成为广大电力系统的客户和各大制造厂家共同关注的问题。
1研究动态国内变压器行业通过引进国外先进技术，使变压器产品品种、水平及高电压变压器容量都有了大幅提高。
国内企业生产的变压器品种包括超高压变压器、换流变压器、全密封式变压器、环氧树脂干式变压器、卷铁心变压器、组合式变压器。
此外，随着新材料、新工艺的不断应用，国内各变压器制造企业还不断研制和开发出各种结构形式的变压器。
我们可从2006年至2008年3年的数据中看出变压器行业的迅速发展。
2006年1-12月，中国变压器、整流器和电感器制造行业实现累计工业总产值120,819,509,000元，比上年同期增长了31.07%；实现累计产品销售收入116,898,938,000元，比上年同期增长了33.60%；实现累计利润总额6,240,741,000元，比上年同期增长了36.76%。
变压器绝缘设计
材料商品名称初始磁导率i饱和磁通密度r /T B典型工作频率/Hz f硅钢3-97SiFe 1500 1.5-1.8 50-2k 铁氧体 MnZn 0.75-15k 0.3-0.5 10k-2M 铁氧体NiZn 0.2-1.5k 0.3-0.4 0.2M-100M 镍铁磁性合金 50-50NiFe 2000 1.42-1.58 50-2k 玻莫合金 80-20NiFe 25000 0.66-0.82 1-25k 非晶材料2605SC 1500 1.5-1.6 250k 非晶材料 2714A 200000 0.5-0.65 250k 铁基超微晶Finemet FT-3M30000001.0-1.220~100K脉冲变压器绝缘设计1. 设计要求初级边主电容充电电压为1000V ，初级线圈需220匝，线径需大于0.38mm ；脉冲变压器次级边，需输出至少3000V 空载电压，至少500V 负载电压，次级线圈需660匝，线径需大于0.18mm 。
初级、次级线圈间需耐受幅值60kV 、脉宽约几百μs 的冲击电压。
设计此脉冲变压器的绝缘结构（铁芯可自选）。
2. 绝缘要求本次设计采用油浸式封装，变压器绝缘主要包括原副边各绕组的纵绝缘（匝间绝缘和层间绝缘），两绕组间的主绝缘，高压绕组对铁轭的绝缘，高压绕组对油箱外壳绝缘，出线端绝缘等。
3. 具体设计选型过程3.1 铁芯材料分析表1 铁芯材料性能如表1所示，铁基超微晶具有初始磁导率高并且饱和磁密相对较高的特点，由此选择该材料作为本次变压器设计所采用的铁芯。
这种材料铁芯不宜切口，所以可用于小容量的手工绕组的变压器。
超微晶磁芯可向磁芯厂家定制特定的尺寸。
3.2 铁芯几何参数的选择由于使用的是超微晶进行手工绕组，本次设计不同于一般的先选铁芯在确定绕组绝缘的过程，首先对绕组和绝缘的尺寸进行计算，然后确定铁芯尺寸，这样有利于充分使用窗口面积，方便绕组。
经过绝缘设计后可得到如下图1所示的尺寸的铁芯，该铁芯由两块环型拼成。
变压器绝缘结构设计课程设计(哈理工)
220 kV电力变压器绝缘设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：一．设计任务1. 对一台双绕组220 kV级电力变压器进行绝缘结构设计，并进算绝缘结构在雷电冲击电压（全波），1min工频电压试验下的主、纵绝缘裕度。
2. 技术条件：a、全波雷电冲击试验电压945 kVb、1min工频试验电压400 kV（感应耐压试验）。
3. 变压器结构及其它条件：a、低压绕组外表面半径360mm，高压绕组内表面半径434mm，绕组间绝缘距离74mmb、高压绕组匝绝缘厚度1.95mm 低压绕组匝绝缘厚度0.45mmc、高压绕组为纠结式，高压绕组中部进线d、高压绕组段间油道尺寸1，3，5向外油道为8mm；7，9，11向外油道为6mm；8，10，12向内油道为10mm；其他油道均为6mm；中断点为15mme、全波梯度1，3，5油道为10；7，9，11油道为8；中断点为15.4. 要求完成的内容：a、确定变压器主绝缘尺寸b、计算主、纵绝缘在各种试验电压下的绝缘裕度c、画出变压器绝缘装配图d、攥写课程设计报告5. 参考文献：a、路长柏等编著：电力变压器计算第五章；b、刘传彝：电力变压器设计计算方法与实践；c、路长柏：电力变压器绝缘技术；d、“电机工程手册”第二十五篇。
二．综述针对上述设计要求对220 kV电力变压器绝缘结构设计如下：对于主绝缘，高低压线圈间主空道为了利用变压器油的体积效应，采用薄纸板小油隙的设计思想，线圈间主绝缘距离为74mm，变压器油与绝缘纸板交替排布，具体结构为（8+4+10+4+10+2+10+4+10+4+8）,即∑Dy=60mm，∑Dz=14mm,靠近高压线圈的第一个绝缘纸筒厚度取为4意在增加其机械强度，以保证高压线圈能够稳固的固定于其上；低压线圈外半径r1=360mm，高压线圈内半径r2=434mm；低压线圈（35 kV）与铁心间采用厚纸板大油隙的设计思想，其绝缘距离定为27mm；由于220 kV级电力变压器的高压线圈采用中部出线的出线方式，所以端部绝缘结构设计可按110 kV级绝缘水平设计，其结构为：端部设静电环，静电环采用1/4圆曲率半径，S值取为5，曲率半径取为10。
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220 kV电力变压器绝缘设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：一．设计任务1. 对一台双绕组220 kV级电力变压器进行绝缘结构设计，并进算绝缘结构在雷电冲击电压（全波），1min工频电压试验下的主、纵绝缘裕度。
2. 技术条件：a、全波雷电冲击试验电压945 kVb、1min工频试验电压400 kV（感应耐压试验）。
3. 变压器结构及其它条件：a、低压绕组外表面半径360mm，高压绕组内表面半径434mm，绕组间绝缘距离74mmb、高压绕组匝绝缘厚度1.95mm 低压绕组匝绝缘厚度0.45mmc、高压绕组为纠结式，高压绕组中部进线d、高压绕组段间油道尺寸1，3，5向外油道为8mm；7，9，11向外油道为6mm；8，10，12向内油道为10mm；其他油道均为6mm；中断点为15mme、全波梯度1，3，5油道为10；7，9，11油道为8；中断点为15.4. 要求完成的内容：a、确定变压器主绝缘尺寸b、计算主、纵绝缘在各种试验电压下的绝缘裕度c、画出变压器绝缘装配图d、攥写课程设计报告5. 参考文献：a、路长柏等编著：电力变压器计算第五章；b、刘传彝：电力变压器设计计算方法与实践；c、路长柏：电力变压器绝缘技术；d、“电机工程手册”第二十五篇。
二．综述针对上述设计要求对220 kV电力变压器绝缘结构设计如下：对于主绝缘，高低压线圈间主空道为了利用变压器油的体积效应，采用薄纸板小油隙的设计思想，线圈间主绝缘距离为74mm，变压器油与绝缘纸板交替排布，具体结构为（8+4+10+4+10+2+10+4+10+4+8）,即∑Dy=60mm，∑Dz=14mm,靠近高压线圈的第一个绝缘纸筒厚度取为4意在增加其机械强度，以保证高压线圈能够稳固的固定于其上；低压线圈外半径r1=360mm，高压线圈内半径r2=434mm；低压线圈（35 kV）与铁心间采用厚纸板大油隙的设计思想，其绝缘距离定为27mm；由于220 kV级电力变压器的高压线圈采用中部出线的出线方式，所以端部绝缘结构设计可按110 kV级绝缘水平设计，其结构为：端部设静电环，静电环采用1/4圆曲率半径，S值取为5，曲率半径取为10。
静电环金属上表面距离压板为90mm，期间设一个端圈、两个角环和三个隔板，并加垫块以填充，期中为了增加沿面爬电距离，至上而下三个隔板在高压线圈一侧分别探出50、30、15的长度。
由于中部出线，上下端部的绝缘结构相似，下端部结构不再进行详细说明。
具体结构尺寸见绝缘结构装配图。
三．220 kV电力变压器主绝缘结构装配图四．各部分绝缘结构绝缘裕度核算变压器运行过程中，各部分不但要长期承受设备最高工作电压，还要承受住可能出现的各种短时过电压，包括雷电冲击过电压、工频过电压（单相接地过电压、甩负荷过电压、长期的电容效应所引起的工频电压升高）以及内不过电压（谐振过电压、操作过电压）等，所以考核各种电压作用下的耐压强度是变压器绝缘设计中的必要步骤。
其中试验项目分别有：全波冲击试验；截波冲击试验；一分钟工频试验；感应耐压试验以及局部放电试验等。
1. 高压线圈工频耐压的核算一分钟工频耐压试验主要考核变压器的主绝缘，对于220 kV电力变压器的工频试验电压为400 kV，需采用感应试验方法。
感应高压试验对主绝缘和纵绝缘都进行了考验，其优势在于避免了因低压侧电压的升高而引起的铁磁饱和及励磁电流过大，使铁心损耗加大和线圈发热，电源应采用较高频率，一般为100~250Hz。
对于分级绝缘的变压器感应耐压实验时，试验电压沿轴向高度的分布和所在点的总匝数成正比。
因此主绝缘和纵绝缘的试验有其特殊之处。
核算过程如下：线圈间油隙最小击穿场强与距离关系图求最小允许场强E xmin。
低压线圈外表面：因为S=0.45/2,油隙宽度Dy=8mm，则E xmin=74*1.15=85.1 kV/cm高压线圈内表面：因为S=1.95/2油隙宽度Dy=8mm，则E xmin=85*1.15=98 kV/cm由式U min=Ey（∑Dy+εy/εz*∑D z）求最小允许电压，采用综合修正系数K=1.25/1.15=1.1 ；则低压线圈外表面：U1min=85.1*（6.0+1.2*0.5）/1.1=518.3 kV绝缘裕度为：518.3/400=1.29>1.25 , 能够满足技术要求高压线圈内表面：U2min=98*（6.0+0.5*1.2）/1.1=596.9 kV绝缘裕度为：596.9/400=1.49>1.25 ,能够满足技术要求2.高压线圈冲击耐压核算冲击耐压试验是判断变压器绝缘在雷电冲击电压下的耐电强度最基本试验，其列入变压器型式试验，包括全波和截波，本次考察其全波作用下的强度。
冲击试验对绝缘结构中的纵绝缘是严格的考验。
其核算,步骤如下：查冲击系数表可知，中部出线时的全波冲击系数为2.对于双线圈变压器主绝缘结构，根据冲击测量结果，两个线圈间全波电位差为112%。
折算成为工频电压：Ug=1.12*945/(2*√2)=1.12*945/2.828=105.28/2.828=374 kV绝缘裕度为：518.3/374=1.38,裕度大于1.25，能够满足技术要求。
3.低压（35 kV）线圈对铁芯绝缘的耐电强度核算根据冲击测量结果，在高压线圈入波时，低压线圈中部对地全波感应电位为20%，考虑到低压线圈中振荡频率很高作用时间一般小于7~8微秒，同时低压线圈到铁芯主绝缘为厚纸筒大油隙结构，因此冲击系数取为2，则算成为工频电压：Ug=0.2*945/(2*√2)=66.8 kV对于35 kV级，低压线圈到铁芯距离取为27mm，由此算出其最小工频击穿电压为：Ugb=28.5*（1+2.14/√m）*m=28.5*（1+2.14/√2.7）*2.7=177 kV其冲击耐电裕度为：177/66.8=2.65 ,能够满足技术要求35 kV线圈的工频试验电压为85 kV，考虑到端部出线及铁芯表面电场不均匀，取放大系数为1.3，则裕度为177/（1.3*85）=1.6,能够满足技术要求4.端部放电电压的核算高压变压器端部绝缘设计是主绝缘设计的重要组成部分。
由于该处的电场极不均匀，且由于铁轭是辐向不对称，所以电场也是不对称的。
由于短路机械强度的要求，线圈必须支撑于铁轭（压板）上，对于66 kV及以上的变压器采用垫块于隔板（角环）分隔油隙。
由于该处电场不均匀，电力线经过两种介质（变压器油和绝缘纸板），并且斜入固体介质，即存在着沿固体绝缘表面的电场切向分量，因而属于滑闪型结构，如果线圈端部出现局部放电，在电场作用下就可能发展成沿固体绝缘沿面放电。
由于线圈端部各处的场强大小和方向以及近年来从大量模型试验中发现，变压器线圈端部由油-隔板组成的绝缘结构的破坏，主要是由于电极附近的最大场强达到或超过了油间隙的起始放电场强所致。
试验表明，端部绝缘放电主要取决于端部最大场强值，而与沿面放电距离并非比例关系，而加大放电距离只能使贯穿性击穿更加困难。
由上述理论可知，端部绝缘的设计方向为设法减小端部最大场强值。
实际上影响端部最大场强的因素很多，如端部绝缘距离（H）、静电环曲率半径（ρ）、线圈间主绝缘距离（m）、静电环绝缘层厚度（S），以及角环数目、形状和布置方式与角环分隔油隙的大小等。
具体设计的校核如下：分析段不绝缘结构设计可知，端部最大电场强度位于静电环金属表面及静电环绝缘层与角环的第一个油隙之间，因此检验端部绝缘的耐电强度时，主要是核算该两处的最大场强。
由端部绝缘结构图知，H=90mm（23+67），m=72mm，当静电环取1/4曲率半径时，因为S=5mm，ρ=10mm，将H、m、S折算成为纯油隙时，因为εy=2.2、εz=4.5，所以可近似取εy/εz=0.5，则H=67+0.5*23=7.85cm；m=60+0.5*12=6.6cm；S=0.5*5=0.25cm。
由此算出金属表面最大场强为：E0max=1.34*U/（m0.53H0.15ρ0.27）=1.34*200/（6.6 0.53*7.85 0.15*1 0.27）=1.34*200/（2.7*1.36*1）=73 kV/cm金属表面允许场强为 Eox=150/1.45=103 kV/cm则裕度为103/73=1.41,能够满足技术要求核算静电环绝缘层油隙场强。
因为m/H=0.84; ρ/H=1.27;S/H=0.032,查m/H=0.833，不同覆盖绝缘上的电场强度不均匀系数图可知：Ke=2.15静电环到第一角环的距离为17mm，折成纯油隙距离为14mm查线圈间油隙最小击穿场强与距离关系图曲线得：E1min=67*1.15=77.05 kV/cm因此，第一油隙的击穿电压为：U1min= E1min*H/K e=77.05*7.85/2.15=281.3 kV所以其裕度为281.3/200=1.48，能够满足技术要求高压线圈上部第一线段外侧到压板沿面放电电压的核算。
沿面距离为：90+31+[(2*30+6)+(2*50+6)]=293mm。
由式1350*∑E ai*d i≥U求得：U=135*[(90+31)*1+(2*50+6+2*30+6)*0.3]=172.6*135=233.1 kV>200 kV所以此处沿面距离能够满足技术要求。
5.主空道绝缘纸筒油隙的耐电强度核算此处采用薄纸筒小油隙的结构形式。
在此中结构形式下，纸筒厚度为4和2，油隙宽度为8和11.对于这种结构一般认为主绝缘的击穿主要是油隙的击穿，而油隙一旦击穿，纸筒就丧失了绝缘能力，因此要求纸筒能耐受住试验电压是没有必要的。
此外，在电场比较均匀的情况下，根据变压器油的体积效应，油隙耐电强度随油隙的减小而增加，因此，在同一主绝缘距离，同一纸板的百分数情况下，油隙分隔越小，则耐电强度越高。
由于纸筒只起分隔油隙的作用，所以不宜过厚，但由于机械强度的要求，纸筒也不能太薄，此处在靠近高压线圈的第一个纸筒厚度取为4mm，其余取2mm。
同时认为，线圈的覆盖，对油隙的绝缘强度有较大的影响。
薄纸筒小油隙绝缘结构的最小击穿电压可按下式进行计算：Ubmin=Ey（∑Dy+εy/εz*∑Dz）其中：∑Dy---油间隙的总和∑Dz---纸板厚度的总和εy ------变压器油的介电系数，取为2.2εz------油浸纸介电系数，取为4.5Ey------紧靠低压或高压线圈表面油隙的实际允许场强当考虑电场集中和结构工艺等不利因素的综合修正系数K时，则Ey=Ebmin/K，其中Ebmin 为油隙最小击穿场强，取K为1.25在设计线圈间隔板时，将出现最低击穿场强的油隙放在中间，即使靠近线圈的油隙尺寸小，而绝缘纸筒间的油隙取得稍微大些。