电力变压器是电网中能量转化、传输的核心设备,是电力系统能否安全稳定运行的关键装备,变压器绝缘纸/纸板的绝缘性能直接影响变压器主绝缘可靠性,其绝缘老化也是变压器等电力设备主绝缘失效的主要原因,由于变压器纸/纸板在变压器运行中的不可替代性,其性能将直接决定油浸式变压器运行的安全性和可靠性。因此开展纳米调控技术,改善绝缘纸/纸板性能,提高变压器绝缘系统的可靠性具有相当重要的应用价值。本文在实验室制备了不同粒径（5 nm、10 nm、20 nm、30 nm）和不同质量分数（1%、3%、5%、7%）纳米TiO₂改性绝缘纸板,对改性绝缘纸板电老化前后相关物理、电气、以及电荷陷阱特性进行研究,探究纳米TiO₂粒子对绝缘纸板性能的影响机理。本文主要研究内容以及成果如下:（1）采用介电响应法,采集改性绝缘纸板频域介电参数,开展改性绝缘纸板电气绝缘强度试验,探究不同纳米TiO₂粒径和添加质量分数对绝缘纸板局部放电与直流击穿特性的影响,获得在常温和变压器热点温度下改性绝缘纸板的击穿特性。研究结果表明,10 nm粒径和5%质量分数纳米TiO₂添加组合能最大程度增强绝缘纸板的电气性能,有效抑制绝缘纸板表面电荷的积聚。（2）在直流8 kV电压下开展加速电老化（0 h、10 h、20 h、30 h和40 h）试验,获得老化前后改性绝缘纸板的物理、介电、局部放电与直流击穿特性,研究纳米粒子在纤维素纸板内的作用机理。测试结果表明,电老化后绝缘纸板样品的聚合度降低、含水率升高,其介电、局部放电和击穿性能下降。5%质量分数TiO₂添加能有效抑制绝缘纸板在电老化过程中的性能衰退。（3）电老化加剧了绝缘纸板表面电荷积聚程度,同时降低了纸板在衰减初期表面电位消散率,提高了纸板在衰减中后期表面电位消散率。5%质量分数纳米TiO₂添加能显著抑制老化绝缘纸板表面电荷的积聚;电老化会劣化绝缘纸板表面形貌结构,使其纤维素链条变短、陷阱增多,同时促进纸板内浅陷阱向深陷阱的转化。一定质量分数纳米TiO₂粒子作用于纤维素纸板内部,有效降低了绝缘纸板的陷阱数量,改善电老化绝缘纸板的表面结构,抑制绝缘纸板的电老化进程。