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变压器中树枝状放电的预防
变压器油-隔板绝缘结构中的树枝状放电，或者由局部的高电场直接引起，或者由局部放电发展而成。而局部高电场的形成和局部放电的产生，又取决于变压器的结构设计、制造工艺和原材料的质量。因此，从变压器的结构设计、制造工艺和原材料的选用入手，设法消除绝缘结构中的局部高电场，防止绝缘结构中产生局部放电，是防止变压器中树枝状放电的根本措施。结构设计
由于计算机的应用和电场解析技术的进步，目前已能准确计算出线圈内部的电位分布和梯度分布，为更加合理的设计匝间绝缘和段间绝缘提供了理论依据。在电场计算中，由于采用了有限元法、差分法、表面电荷法及电荷叠加法等，已能准确求出变压器各部位电压的大小及电场的分布情况。根据计算结果，来确定理想的绝缘结构。这种结构应该是，在采用成型绝缘隔板将油隙分割成多层小油隙来提高绝缘强度的同时，必须尽量使油-隔板的分界面与电场的等位面相互平行，并且在电场分布不均匀的部位，采用形状与电场等位面完全相同的成型绝缘件，从而使电场得到缓和，消除局部的高电场。静电板的绝缘厚度，宜使其表面油中场强低于局放强度；角环形状和尺寸，应垂直于电场方向，从而避免由于切向分量存在，沿角环表面树枝状放电及沿面放电。近年来的研究结果表明，对油-隔板绝缘结构而言，不仅要求油和隔板都具有较高的击穿电压，而且还要求具有较高的起始局部放电电压。
为了提高起始局部放电电压，有人提出了复合绝缘结构，就是把用绝缘隔板将油隙分割成细小油隙的方式，和用绝缘体填充油隙的方式结合起来，靠这两种方式的最佳配合，使绝缘结构更加合理。模型试验结果表明，若500kV传统绝缘结构的端绝缘模型的起始局部放电电压为100%，则复合绝缘的端绝缘模型，其起始局部放电电压增长到150%。这种复合绝缘可承受工频750kV，冲击1500kV的试验电压，还有足够的裕度。
根据目前我国变压器制造业的现状，结合对故障变压器的解体检查结果，认为在结构设计时应注意以下几点：
(1)用计算机仔细分析电场，根据电场分布情况选择合理的绝缘结构。必须使绝缘隔板和油的分界面，尽可能和电场等位面平行。使所有绝缘件的圆角与电场等位面大体吻合。
(2)改进上角环的结构，抬高上角环的位置，使角环不集聚气泡或让气泡集聚在场强较弱的部位。
(3)线圈的轴向油隙取得较小而静电板的圆角半径取得较大，使油中的最高场强得以降低。
(4)调整围屏支撑垫块的位置，使其位于低场强区域，围屏支撑垫块前端的两个尖角应该倒成圆角。制造工艺
合理的结构设计是靠先进的制造工艺来保证的。实践证明，国内外凡是发生树枝状放电的变压器，无一不和制造工艺上的缺陷密切相关。目前我国变压器的制造工艺水平与国外先进水平相比，是存在一定差距的，这是我国变压器产品质量不高的根本原因。例如苏联9万kVA及以上的大型变压器的年事故率，早在1975年就降到了0.8%；而瑞典变压器的年事故率只有0.43%；日本近几年来投运在100多个变电站的变压器，从未出现过事故；我国变压器的年事故率远远高于他们。这应该引起有关部门的认真思考和足够重视。要想提高我国变压器的产品质量，使其迅速达到国外同行业的先进水平，不从根本上改变目前某些陈旧落后的制造工艺，是没有出路的。
根据对事故变压器的解体检查认为，在当前变压器的制造过程中，应特别注意以下几点：
(1)在线圈绕制过程中，应防止线段绕制和线圈装配的误差所引起的线匝凸起。应防止线饼换位处由于扭折使导线绝缘局部受损。
(2)在器身装配过程中，一定要保证围屏形状的稳定性，即油隙边界的稳定性。在器身套装时，要严防由于围屏纸板搭接处边棱翘曲而与线圈表面相碰，甚至划破线圈的导线绝缘。
(3)线圈的绕制和绝缘件的制造及其存放应在净化的环境中进行。垫块和撑条等绝缘件应无尖角、毛刺，表面要光洁。对粘合绝缘件要严防层间有气泡存在。
(4)要严格控制变压器油中的含水、含气量和杂质的含量。
(5)改进真空注油工艺，提高真空度，减少器身内部的残余气体。3 绝缘材料的选用
有了合理的结构设计和先进的制造工艺，若没有优质的原材料供应，仍然生产不出高质量的产品。随着变压器电压的不断提高，容量的不断增大，为将树枝状放电引起的绝缘事故防患于未然，除了采用先进的结构设计和提高工艺水平外，必须研究和发展不易产生树枝状放电的固体绝缘材料，而其中最关键的乃是绝缘纸板。因为高电压油-隔板绝缘变压器运行的可靠性，在很大程度上是由用作主、纵绝缘件的纸板的性能决定的。我们应当选用纯度高、无鼓泡起层、不变形的优质纸板，严格把关，防止把有缺陷的纸板用到产品上去。
为了确保产品质量，国外对于不同种类的绝缘件，早已开始采用不同牌号的绝缘纸板了。不同牌号的纸板，具有不同的结构和性能。例如，对于制造主绝缘的纸板，特别要求提高它的沿面放电强度；而对于用作纵绝缘件的纸板，则要求减少它的收缩性。
为了抑制由于局部放电而引起的树枝状放电，首先应该设法防止局部放电的发生。防止局部放电的方法有，消除绝缘材料中产生局部放电的气泡、裂纹、杂质等缺陷，降低绝缘材料的表面电阻，从而使电场得到饱和。为了实现上述目的，除了提高材料的加工工艺，确保材料的质量以外，还研制出了能够降低绝缘材料表面电阻的各种添加剂。试验表明，当绝缘材料的固有表面电阻降低到1010Ω以下时，起始局部放电电压将升到相当高的数值。
总之，只要从结构设计、制造工艺、原材料的选用等各方面入手，防止油-隔板绝缘结构中局部高电场的形成和局部放电的产生，那么超高压变压器绝缘结构中的树枝状放电，是完全能够避免的。
