天然酯具有燃点高、环保、过负载能力强等显著优势，是替代传统矿物绝缘油的理想选择。但天然酯也存在一些典型问题，首先在大间隙下尤其是极不均匀电场中，其负极性雷电冲击耐受强度明显低于矿物油；其次由于天然酯运动粘度大、散热性能较矿物油稍差，可能导致绕组温升超限。为全面克服上述问题给超高压、大容量天然酯绝缘油变压器带来的影响，有效验证和把控设计方案的主纵绝缘裕度以及绕组温升水平，成为该产品一次研制成功的决定性因素。
面对新产品研发的重大任务，验证研发部高度重视，始终坚持创新驱动、深入践行特高压精神，充分发挥党员先锋模范作用，利用先进仿真技术精心组织验证，从源头确保产品一次研制成功！
1 主纵绝缘方面，验证人员首先查阅了大量针对天然酯的相关研究文献，并积极与天然酯生产厂家沟通，多渠道获取其在多种工况下的绝缘特性参数，结合110千伏天然酯绝缘油变压器的成功研制经验，确定对主纵绝缘的合理把控裕度。
2 随后对变压器整体绝缘结构进行全面细致的建模仿真，经波过程计算发现，初始方案在高压绕组雷电全波、中压及激磁绕组雷电截波下存在电位梯度较大、裕度不足的情况。针对纵绝缘薄弱点，验证人员凭借丰富的经验，围绕纵向串联电容、油道排列及匝绝缘等因素进行了大量优化调整，使梯度分布更加均匀、形成最优设计方案。
3 经主绝缘电场计算发现，高中绕组间雷电冲击场裕度不足、激磁绕组上端部静电环和高压绕组中部对旁轭间工频场裕度不足。验证人员通过对高-中绝缘主距及油隙分隔方案进行反复改进、对激磁绕组上端部外层角环布置方式进行优化、在高压绕组和旁轭间增加一层隔板等手段，使重点部位场强显著降低、裕度满足要求。
4 绕组温升方面，计算方法和经验系数的选取对计算结果准确性至关重要。验证人员结合110千伏天然酯绝缘油变压器温升试验数据，采用三维流体有限元仿真计算油流速度和绕组温升，在面临天然酯普朗特数值大（导致边界层厚度变大）、网格划分数目海量、流-固耦合界面计算复杂等问题的情况下，充分发挥创新驱动，联合国家超算济南中心、借助国家级算力建立了天然酯绝缘油变压器绕组-铁芯区域的三维数值计算模型，准确计算出热点分布，为散热油道和测温光纤的合理布置提供了重要建议和参考依据，为今后研发更高电压等级、更大容量的天然酯绝缘油变压器打下了坚实的理论和实践基础。
首台500千伏天然酯绝缘油变压器的研制成功，进一步丰富了公司产品种类，提高了市场竞争力和企业美誉度，标志着公司在该领域的研发制造能力已达到国际领先水平。未来验证研发部将不断精进全科目仿真水平，深入贯彻“20字”工作思路，持续深化强化固化，积极谋局布局开局，增强志气骨气底气，为集团“两商”建设贡献力量
