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在变压器设计中，主绝缘设计是影响变压器经济性和安全可靠性的关键技术。随着国内经济的发展，2009年国家电网公司建成并投运了世界上第一条1000kV交流特高压输电线路。作为输电线路的关键设备，1000kV特高压变压器的研制显得尤为重要，而主绝缘设计又成为该变压器研制成功的关键。因此，对1000kV特高压变压器的主绝缘设计进行深入研究具有重要的工程应用与科学意义。本文的主要工作如下：（1）针对1000kV特高压变压器的结构特点，建立了高压线圈与中压线圈之间中部、1000kV引线、高压线圈柱间连接引线等三个关键区域的电场模型。（2）对于前两个模型，采用了加拿大IES（Integrated Engineering Software）公司的ELECTRO软件进行了仿真分析。对于第三个模型，采用了美国AnsoftCorp.公司的Maxwell3D软件进行了仿真分析。通过对计算结果的分析，该三个区域均具有足够的绝缘强度，并指出了绝缘结构中的薄弱点和改进方案。（3）特高压变压器主绝缘设计必须以零局部放电为设计原则。本文将各种绝缘结构归结为油-隔板结构进行了分析，来保证油隙的电场强度低于相应的局部放电的起始电场强度，并达到了足够的裕度。同时，本文还特别注意了与等电位线相交较多的绝缘纸板表面的沿面爬电问题。通过本课题的研究，实现了1000kV特高压变压器主绝缘的设计研究和结构优化，为世界首台1000kV特高压变压器的研制成功和安全可靠运行创造了条件。