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变压器绝缘电阻计算中绕组绝缘结构简化建模方法

来源：电工电气发布时间：2025-10-28 14:28 浏览次数：6

变压器绝缘电阻计算中绕组绝缘结构简化建模方法

田雨，马思思，周斌

(国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司，江苏苏州 215004)

摘要：变压器绝缘电阻是衡量变压器绝缘状态的重要指标之一。针对变压器绝缘电阻计算中绕组绝缘结构复杂、建模困难等问题，基于某 35 kV 变压器模型，采用有限元恒定电场计算方法对变压器绝缘电阻进行分析。基于不同等效模型对变压器绕组绝缘结构的简化建模方法进行讨论，通过对比分析得出各层独立的饼状结构较为合理，等效计算误差小于1%。同时分别对撑条、垫块等基本绝缘部件在变压器绝缘电阻计算中的影响进行研究，并就相应模型简化方法给出合理建议，对变压器绝缘结构优化设计及绝缘材料参数反演计算具有指导意义，该方法同时可应用于变压器绝缘状态评估之中。

关键词： 变压器；绝缘电阻；绝缘结构；模型优化；恒定电场

中图分类号：TM403.3 文献标识码：B 文章编号：1007-3175(2025)10-0049-06

Simplified Modeling Method of Winding Insulation Structure in

Calculation of Insulation Resistance of Transformer

TIAN Yu, MA Si-si, ZHOU Bin

（State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd. Suzhou Power Supply Company, Suzhou 215004, China）

Abstract: Transformer insulation resistance is one of the important indexes to measure the insulation state of transformer. Aiming at the problems of complex winding insulation structure and difficult modeling in transformer insulation resistance calculation, based on a 35 kV transformer model, this paper analyzes the insulation resistance of transformer using finite element steady electric field calculation method.Based on the different equivalent model, the simplified modeling method for the insulation structure of transformer winding is discussed.Through comparison and analysis, it is concluded that the independent pancake-like structures of each layer is more reasonable and the equivalent calculation error is less than 1%. Simultaneously, the study investigates the influence of basic insulating components such as support rods and spacers on transformer insulation resistance calculations. It provides reasonable recommendations for corresponding model simplification methods, offering guidance for optimizing transformer insulation structures and performing parameter inversion calculations for insulation materials. This methodology is also applicable to assessing the insulation condition of transformers.

Key words: transformer; insulation resistance; insulation structure; model optimization; steady electric field

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