近年来,中国的变压器设备企业一直在低效率的环境中运营,国家电力建设速度放缓变压器市场供需失衡,从而导致变压器制造商的竞争越来越激烈。如何有效提高变压器制造商的毛利水平对于企业获得市场主动权至关重要。为此本次课题从设计结构角度重点对500kV单相自耦电力变压器高压出线方式进行优化,从而节约一定的制造成本,在此过程中涉及对高压出线绝缘装置的设计及研发,而出线装置是作为变压器设备的重要绝缘部件,如何设计、研制高可靠性的出线绝缘装置也是各厂商遇到的难题之一。本文研究以一台型号为ODFS-334MVA/500kV的单相自耦电力变压器为例,选择了具有经济价值的高压中部出线方式,进而对新的出线装置进行设计和研发。在整个研究过程中,贯彻了以理论计算结合实际生产进行研究的原则。在理论分析方面,从电场计算的基本理论出发,结合固体绝缘的电场特性及液体绝缘油体积理论的分析,最终借助有限元电场解析法对出线装置进行相关电场分析。基于油体积理论结合有限元电场解析的方法,重点对出线绝缘装置在外施等价工频耐压电场强度下进行了计算、分析、校核,得到了在不同部位电场强度的分布并且结合油体积理论计算出相应的许用值,从而在一定程度上准确的判断了绝缘可靠性;对变压器高压出线绝缘装置的制作工艺、绝缘工艺特殊处理及试验方法进行充分的考虑和论述,以保证出线装置的质量性能。最终研究设计出一套安全可靠的高压出线绝缘装置,为今后类似出线绝缘装置的研究,提供了一种可靠的研究思路及设计方法,进而解决了大多数变压器厂商无法准确计算和设计出可靠的出线装置的痛点,且最终通过对高压出线结构改进前后成本对比,实现了变压器成本一定程度的节约。