2.特高压变压器绝缘设计
特高压变压器的设计通过全场域分析方法，对变压器内部各部位进行电场分析。作为判断依据，各部位许用场强的选择直接关系到其分析对象的绝缘裕度控制以及变压器的可靠性。许用场强选择过大，变压器绝缘设计结果将无法满足运输限界对于变压器尺寸的要求；许用场强选择过小，将无法有效控制变压器局部放电发生，甚至出现绝缘击穿。特高压变压器在长期运行电压下的绝缘性能主要取决于其内绝缘的局部放电水平。变压器的短时间和长时间局部放电概率可由韦伯尔(Welbull)分布方程得到，约为1%-2%，如式(1)所示。
根据经验，试验期间局部放电概率远低于2%。对于重要设备，局部放电的概率应控制在0.1%-0.2%的水平，并由此确定试验电压Ut和试验时间tt。许用场强的选择在结合以往电压等级变压器和特高压变压器模型试验研究相关数据的基础上，选择局部放电概率为1‰时的电场强度允许值作为相关判据。
另外，由于特高压变压器单柱线圈容量较大，致使线圈、铁芯等相关结构尺寸大。这就导致在高电位的线圈、引线等部位，与地电位如箱壁、铁芯之间存在着大量油隙距离大的区域，包括柱间1000kV引线到箱壁，500kV连线到箱壁等。这在其它电压等级的变压器设计中是不存在问题的。必须在结合工艺加工能力的基础上，对该类油隙进行分隔处理，以避免大油隙击穿场强的饱和特性对绝缘可靠性的影响。图1给出了油体积效应（stressedoilvolume，SOV）试验曲线。
针对这种情况，在变压器上对器身到油箱之间、器身到旁轭之间的适形隔板的形状进行了优化，采用适形隔板（弧形隔板），将器身与油箱之间的大油隙进一步分割，形成多层小油隙，优化后的绝缘隔板见图2。优化后的适形隔板在器身装配前不需要进行压弯干燥处理，大大简化了工艺操作过程，减少工作量，而且减小了隔板干燥处理后的变形量。
2008年，我国实现了三柱式特高压变压器的成功研制，单柱容量334MVA，攻克了1000kV特高压变压器包括器身绝缘在内的主纵绝缘等难题，并在工程中得到检验和应用。
3.大容量特高压变压器漏磁和温升控制
在成功研制三柱式特高压变压器基础之上，我国进一步开展单柱500MVA的特高压变压器设计，并于2010年成功研制1000MVA、1000kV变压器（两柱结构），成功解决了由于单柱容量提升带来的漏磁控制问题，其变压器接线原理图见图3，同期还成功研制了400MVA的特高压升压变样机，并依托相关工程得到应用；2011年成功研制了1500MVA、1000kV变压器（三柱结构），实现了特高压变压器容量的提升，与特高压输电线路输电容量更好的匹配；在此基础之上，为解决容量提升导致变压器运输受限的问题，我国于2013年和2014年分别成功研制了局部解体和全部解体式1500MVA特高压变压器，彻底解决了运输对于特高压变压器应用的限制。
