下载文档原格式
220kV变压器绝缘分析与改进开题报告1. 研究背景随着电网的不断发展和电力需求的增长，高压变电站承担着越来越重要的角色。
而变电站中的变压器则是电力输送的关键设备。
220kV变压器是目前电网中常见的变压器之一，其主要功能是将高压电力输送到低压终端，同时起到隔离和稳定电压的作用。
然而，变压器在运行时会因各种因素而产生局部放电和绝缘不足等问题，这些问题可能会导致设备的故障甚至爆炸，给电网带来不良影响。
2. 研究目的本课题旨在针对220kV变压器绝缘故障的问题，开展绝缘分析和改进研究。
具体目的如下：2.1 对220kV变压器的绝缘情况进行分析，找出可能存在的问题和缺陷；2.2 提出改进建议，针对存在的问题和缺陷进行改进，以提高设备的运行效率和安全性；2.3 通过实验验证改进的效果，为变压器的运行提供参考和支持。
3. 研究内容和方法3.1 研究内容本研究将围绕220kV变压器的绝缘情况进行分析和改进。
具体的研究内容包括：3.1.1 绝缘材料的分析通过对变压器绝缘材料的成分和特性进行分析，找出可能存在的问题和缺陷。
3.1.2 局部放电的检测和分析通过现场检测和实验室试验，对变压器的局部放电情况进行分析，找出可能存在的问题和缺陷。
3.1.3 绝缘改进的研究基于分析结果，对变压器的绝缘结构和材料进行改进研究，提出相应的改进建议。
3.2 研究方法本研究将采用以下方法进行：3.2.1 理论分析通过文献调查和研究，在了解220kV变压器的工作原理和绝缘结构的基础上，对绝缘材料的性能、局部放电的原理和检测方法等进行理论分析。
3.2.2 现场检测通过对220kV变压器现场的检测，了解变压器的运行状况和出现的故障情况。
3.2.3 实验研究通过对局部放电和绝缘材料的实验研究，验证理论分析的结果，找出可能存在的问题和缺陷。
3.2.4 绝缘改进的实施和验证通过对绝缘改进的实施和验证，验证改进的效果，并为变压器的运行提供参考和支持。
录第一章总则 (1)第二章引用标准 (1)第三章设备的验收 (2)第四章设备运行维护管理 (12)第五章运行巡视检查项目及要求 (24)第六章变压器负荷运行管理和处理要求 (29)第七章操作方法、程序及注意事项 (31)第八章缺陷管理及异常处理 (36)第九章事故和故障处理预案 (42)第十章培训要求 (48)第十一章设备技术管理 (49)第十二章变压器备品备件管理 (52)第十三章变压器报废和更新 (54)附录A 油浸式电力变压器负载导则（GB/T15164）的部分内容 (55)附录B变压器非停季度统计表 (61)编制说明 (63)第一章总则第一条为了规范变压器（电抗器）的运行管理，使其达到制度化、规范化，保证设备安全、可靠和经济运行，特制定本规范。
第二条本规范是依据国家、行业有关标准、规程、制度及《国家电网公司变电站管理规范》，并结合近年来国家电网公司输变电设备评估分析、生产运行情况分析以及设备运行经验而制定。
第三条本规范对油浸式变压器（电抗器）运行管理中的设备验收、巡视和维护、负荷管理、缺陷和故障处理、技术管理和培训等工作提出了具体要求。
第四条本规范适用于国家电网公司系统的110（66）kV~500kV油浸式变压器（电抗器）的运行管理工作。
35kV油浸式变压器（电抗器）可参照执行。
第五条各网、省（市）电力公司可根据本规范，结合本地区实际情况制定相应的实施细则。
第二章引用标准第六条以下为本规范引用的标准、规程和导则，但不限于此。
GB311.1-1997高压输配电设备的绝缘配合GB/T311.2-2000绝缘配合第二部分高压输配电设备的绝缘配合使用导则GB1094.1-1996电力变压器第一部分总则GB1094.2-1996电力变压器第二部分温升GB1094.3-2003电力变压器第三部分绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙GB50150-1991电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB/T6451-1999三相油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T15164-1994油浸式电力变压器负载导则GB/T13499-2002电力变压器应用导则GBJ148-1990电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范DL/T596-1996电力设备预防性试验规程GB/T5582-1993高压电力设备外绝缘污秽等级DL/T572-1995电力变压器运行规程DL/T573-1995电力变压器检修导则GB/T 10229-1988电抗器JB/T 8751-1998500kV油浸式并联电抗器技术参数和要求DL/T586-1995电力设备用户监造技术导则DL/T 722-2000变压器油中溶解气体分析和判断导则DL/T574-1995有载分接开关运行维护导则DL/T540-1994QJ25、50、80型气体继电器校验规程DL 408-1991电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）国家电网公司《变电站运行管理规范》国家电网公司《电力生产设备评估管理办法》国家电网公司《110（66）kV～500kV油浸式变压器（电抗器）技术标准》国家电网公司《110（66）kV～500kV油浸式变压器（电抗器）检修规范》国家电网公司《110（66）kV～500kV油浸式变压器（电抗器）技术监督规定》国家电网公司《预防110（66）kV～500kV油浸式变压器（电抗器）事故措施》第三章设备的验收第七条新设备验收的项目及要求（一）设备运抵现场、就位后的验收（1）油箱及所有附件应齐全，无锈蚀及机械损伤，密封应良好。
GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合前言本标准是非等效国际电工委员会IEC 71-1：1993《绝缘配合第1部分：定义、原理和原则》对GB 311.1-83《高压输变电设备的绝缘配合》进行修订的。
主要的修订内容有：1）标准中除设备的相对绝缘外，还增列了相间绝缘和纵绝缘；2）设备上的作用电压增加了“陡波前过电压”和“联合过电压”，前者主要是由GIS中隔离开关操作引起的，后者则分别作用于相间绝缘和纵绝缘。
相应的试验电压类型增加了“陡波前冲击试验”（在考虑中）和“联合电压试验”；3）据IEC 71-1给出了各类作用电压的典型波形（图1）；4）对10kV和35kV的设备的外绝缘干状态下短时工频耐受电压的数值分别提高到42kV和95kV，但这并不意味着对外绝缘的要求或绝缘水平提高，因为在此电压范围内，绝缘水平主要是由雷电冲击耐受电压决定的；5）据IEC 71-1增加3/9次冲击耐受电压试验程序（6.3.2）；6）对变压器类设备的截断冲击，提高了跌落时间，一般不大于0.7us，截波过零系数不大于0.3的要求，这样的规定和同类国际标准一致，技术上比较合理。
本标准和IEC 71-1的主要内容和技术要求基本上是一致的，但也存在某些差异，包括：①IEC 71-1：1993为说明绝缘配合的过程引入了多个“耐受电压”的术语和配合程序图，这虽对理解绝缘配合过程有一定帮助，但过于烦琐，未于采用；②Um<72.5kV设备的外绝缘干状态短时工频耐受电压比IEC71-1中的规定值高；③范围II的设备纵绝缘的额定雷电冲击耐受电压的反极性工频电压的幅值为（0.7~1.0）Um，IEC 71-1中规定仅为0.7 Um，也偏高。
故本标准只能为非等效采用IEC 71-1。
本标准自实施之日起，代替GB 311.1-83。
本标准由中华人民共和国机械工业部提出。
本标准由全国高压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会归口。
本标准由西安高压电器研究所和武汉高压研究所负责起草。
本文以±400kV换流变压器为例，详细分析了变压器的总体结构、交流电场计算、直流电场计算，给出了等电位和电场强度分布云图。
计算结果表明，该换流变压器绝缘结构布置合理，安全系数满足设计要求。
1.引言换流变压器作为直流输电系统中最重要的设备，其运行的可靠性至关重要。
换流变压器工作中不仅承受交流过电压，还要承受直流、交流与直流叠加、极性反转电压等作用，同时材料电导率受环境因素影响较大，直流绝缘设计较困难，因此，主绝缘结构设计是换流变压器设计工作的主要难点（李文平，陈志伟，±800kV直流输电工程用换流变压器主绝缘结构的研究：电力设备，2007）。
2.换流变压器总体结构和试验电压本文以特变电工印度能源公司生产的直流工程Vizag站±400kV换流变压器ZZDFPSZ-201200/400为分析模型，产品的实际外形如图1所示。
该换流变压器采用单相双绕组方案，铁心为单相四柱式结构，中间两个主柱上套绕组，外边两个旁柱作为磁通回路，不套绕组。
两个主柱上的绕组在电气上并联连接，柱1阀绕组三相Y型连接，柱2阀绕组三相D型连接，换流变压器的绕组接线如图2所示。
图1 算例产品实际结构图 图2 算例产品绕组接线图换流变压器正常工作时承受的电压较多，包括雷电冲击电压（全波）、雷电冲击电压（截波）、操作过电压、长时工频电压、直流耐受电压的作用。
其各个绕组的试验电压如表1所示。
表1 各绕组不同线端的试验电压名称 雷电全波 雷电截波 操作波 直流耐受电压 长时工频网侧绕组/kV 13001430 1050- 365阀侧绕组/kV 450530 442147 1133.换流变压器电场分析计算±400kV换流变压器的主绝缘结构包括绝缘纸、纸板、成型件及变压器油，与普通的变压器相比较，换流变压器阀侧在运行时不但承受交流和雷电冲击电压的作用，还要承受直流电压作用以及极性反转电场的作用，电压突变时极易造成绝缘材料的损坏。
35kv变压器绝缘标准
摘要：
1.35kv 变压器的概述
2.35kv 变压器的绝缘标准
3.35kv 变压器的交接试验要求
4.35kv 变压器的优点
正文：
一、35kv 变压器的概述
35kv 变压器是一种用于电压变换的设备，广泛应用于电力系统中。
它根据不同的使用环境和需求，分为干式变压器和油浸式变压器。
35kv 变压器具有功率高、功耗低、低噪音、寿命长等优点，符合全球节能、环保、低碳的政策导向。
二、35kv 变压器的绝缘标准
35kv 变压器的绝缘标准主要体现在绝缘电阻和耐压能力上。
在交接试验中，35kv 变压器的高压侧绝缘电阻没有具体的阻值要求，而是要求绝缘电阻换算至同一温度下与前一次测量（出厂试验结果）结果相比应无明显变化。
通常认为本次测量结果不低于上次测量结果的70% 即认为无明显变化。
三、35kv 变压器的交接试验要求
在35kv 变压器的交接试验中，除了绝缘电阻的要求外，还需要检测变压器的耐压能力、短路电流、空载电流、负载电流等参数，以确保变压器能够正常运行。
四、35kv 变压器的优点
35kv 变压器具有许多优点，包括功率高、功耗低、低噪音、寿命长等。
它采用先进的设计和制造工艺，使得其性能稳定、可靠性高。
Q/ZD 浙江省电力公司企业标准Q/GDW—11—217—浙江电网220 kV变压器保护标准化设计规范目次1 范围 (3)2 规范性引用文件 (3)3 总则 (3)4 组屏和配置原则 (3)5 技术原则 (5)6 回路设计 (5)7 压板、按钮设置 (7)8 屏(柜）端子排设计 (8)9 定值设置 (9)10 保护输出报告 (10)附录A(规范性附录) 浙江电网220 kV变压器保护定值和软压板清单 (10)附录B（规范性附录) 浙江电网220 kV降压变压器保护跳闸矩阵固化表 (15)附录C（规范性附录) 浙江电网220 kV变压器保护信息输出格式 (17)前言本标准规定了浙江电网220 kV变压器保护及辅助装置标准化设计的基本原则，实现了220 kV变压器保护功能配置统一、定值格式统一、报告输出统一、接口标准统一、组屏方案统一、回路设计统一(以下简称“六统一")，为继电保护的制造、设计、运行、管理和维护工作提供有利条件，为浙江电网供电企业提供统一的技术规范。
本标准附录A、附录B、附录C为规范性附录。
本标准由浙江电力调度通信中心提出。
本标准由浙江省电力公司科技信息部归口。
本标准起草单位：浙江电力调度通信中心。
本标准主要起草人：陈水耀朱炳铨裘愉涛黄晓明方愉冬朱凯进赵萌金山红徐灵江.本标准由浙江电力调度通信中心负责解释。
浙江电网220 kV变压器保护标准化设计规范1 范围本标准规定了浙江电网220 kV变压器保护及辅助装置功能配置、定值格式、报告输出、接口标准、组屏方案、回路设计的基本原则。
本标准适用于浙江电网新建、扩建和技改等工程中220 kV“六统一”变压器保护及辅助装置的标准化设计工作.2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本规范的条款.凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
10KV 配电变压器技术规范除本规范特殊规定外, 所提供的设备均按规定的标准和规程的最新版本进行设计、制造、 试验和安装。
如果这些标准内容有矛盾时,应按最高标准的条款执行或按双方商定的标准执 行。
提交供审查的标准应为中文或英文版本。
主要引用标准如下：GB 1094.1 《电力变压器》 第1部分 总则 GB 1094.2 《电力变压器》 第2部分温升GB 1094.3《电力变压器》第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙 GB/T 1094.4 《电力变压器》 第4部分： 电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则GB 1094.5 《电力变压器》 第5部分：承受短路的能力GB/T 1094.7 《电力变压器》 第7部分：油浸式电力变压器负载导则 GB/T 1094.10 《电力变压器》第10部分：声级测定 GB 2536 《变压器油》GB 5273 《变压器、高压电器和套管的接线端子》 JB/T 10319 《变压器用波纹油箱》GB/T16927.1-1999 《高电压试验技术》 GB/50260 《电力设施抗震设计规范》DL/T620－1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》1. 使用条件本标准所规定的设备，应能在下列环境条件使用0至+40℃ 43℃ -30℃最高月平均89%45天/年 IV 级 C5-1高腐蚀1.1气象条件环境温度： 最高日气温： 年最低气温： 相对湿度： 年均雷暴日： 污秽等级： 大气腐蚀：1.2海拔高度：W1000m1.3地震数据抗震设防烈度8度设计基本地震加速度值0.15g2.技术要求基本参数油浸式变压器要求选用S11型系列带油枕产品，其产品技术参数除应满足国家和行业相关标准外，还应满足下表1.表2要求。
3.3.1 一般要求3.1.1变压器的联结组标号三相配电变压器的联结组标号选用Dyn11。
3.1.2绝缘(1)绝缘等级：油浸变压器为A级。
(2)绝缘水平：绕组采用全绝缘(3)变压器的每一绕组及中性点端子的绝缘水平和试验电压见表3。
220kV电力变压器绝缘设计一、设计任务1. 对一台双绕组220KV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945KVb、1min工频试验电压400KV（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350mm，高压绕组内表面半径422mm，绕组间绝缘距离72mmb、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12mme、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、利用Auto CAD 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。
6. 要求时间：2010年1月4日----2010年1月15日二、综述针对上述设计要求对220KV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72mm，变压器油与绝缘纸板交替排布，具体结构为（8+2+11+2+11+2+11+2+11+4+8）,即∑Dy=60mm，∑Dz=12mm,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=350mm，高压线圈内半径r2=424mm；低压线圈（35KV）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220KV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110KV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。
220kV电力变压器绝缘设计一．设计任务1. 对一台双绕组220KV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945KVb、1min工频试验电压400KV（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350mm，高压绕组内表面半径422mm，绕组间绝缘距离72mmb、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12mme、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、计算住、纵绝缘在各种试验电压下的绝缘裕度c、利用Auto CAD 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。
6. 要求时间：2010年1月4日----2010年1月15日二．综述针对上述设计要求对220KV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72mm，变压器油与绝缘纸板交替排布，具体结构为（8+2+11+2+11+2+11+2+11+4+8）,即∑Dy=60mm，∑Dz=12mm,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=350mm，高压线圈内半径r2=424mm；低压线圈（35KV）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220KV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110KV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。
三．220KV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220KV电力变压器的工频试验电压为400KV，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Exmin。
低压线圈外表面：因为S=0.45/2,油隙宽度Dy=8mm，则Exmin=74*1.15=85.1KV/cm高压线圈内表面：因为S=1.95/2油隙宽度Dy=8mm，则Exmin=85*1.15=98KV/cm由式Umin=Ey（∑Dy+εy/εz*∑Dz）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=561.7KV绝缘裕度为：561.7/400=1.3>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=646.8KV绝缘裕度为：646.8/400=1.617>1.25能够满足技术要求1. 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=374KV绝缘裕度为：561.7/374=1.5裕度大于1.25，能够满足技术要求。
3.低压（35KV）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)=66.8KV对于35KV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=177KV其冲击耐电裕度为：177/66.8=2.65能够满足技术要求35KV线圈的工频试验电压为85KV，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66KV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）=73KV/cm金属表面允许场强为E0x=150/1.45=103KV/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=77.05KV/cm因此，第一油隙的击穿电压为：U1min= E1min*H/Ke=77.05*7.85/2.15=281.3KV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*∑Eai*di≥U求得：U=135*[(90+31)*1+(2*50+6+2*30+6)*0.3]=172.6*135=233.1KV>200KV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。
这是由于考虑到线圈制造过程中出现的不可避免的缺陷，使靠近纸圈的油隙中电场均匀程度差的缘故。
