特高压换流变压器阀侧套管是直流输电工程中的关键设备，对特高压换流站的安全运行起着至关重要的作用。换流变压器阀侧套管在运行中的温度梯度使得环氧芯子的电导分布产生偏移，进而导致电容芯体的电场畸变加剧。本文采用纳米氧化石墨烯颗粒对环氧树脂进行改性，探究环氧树脂复合材料在电热复合场下的直流电导特性、电荷输运特性，并分别使用纯环氧树脂和氧化石墨烯/环氧树脂复合材料作为换流变压器阀侧套管主绝缘进行对比仿真，分析了±800kV特高压换流变压器阀侧套管环氧芯体的电热分布特性与电场调控效果，旨在为特高压换流变压器阀侧套管设计提供实验基础与理论支撑。本文的主要研究内容和获得的结论如下：
　　(1)根据物理掺杂和热压成型工艺，制备不同纳米氧化石墨烯含量的环氧树脂复合材料，利用可控温电导率测试实验平台，获得了复合材料在20~80℃下的电导率变化规律，发现随着氧化石墨烯填料含量的增加，环氧树脂复合材料温度电导系数以及活化能均降低。不同温度下的电导结果表明：氧化石墨烯含量为0.1wt%的环氧树脂复合材料温度电导系数以及活化能最低。
　　(2)根据基于表面电位衰减的陷阱能级数据处理方法，计算了纯环氧树脂以及氧化石墨烯/环氧树脂复合材料的陷阱能级分布。陷阱能级分布结果表明，相同温度下，氧化石墨烯的引入增大了环氧树脂复合材料的浅陷阱密度、降低了深陷阱密度；随着温度升高，环氧树脂复合材料的深陷阱密度降低、浅陷阱密度增大。氧化石墨烯的引入导致相同温度下浅陷阱密度增大，使得载流子需要更多次的跳跃才能完成电导过程，因而导致氧化石墨烯/环氧树脂复合材料电导率的温度系数以及活化能降低。
　　(3)根据纯环氧树脂以及氧化石墨烯/环氧树脂复合材料的温度电导率特性，以±800kV超高压换流变压器阀侧套管为模型进行仿真，分析了换流变压器阀侧套管环氧芯体的径向电导率分布以及电场分布。仿真结果表明，与采用纯环氧树脂作为环氧芯体的传统套管相比，采用氧化石墨烯/环氧树脂复合材料作为套管环氧芯体时，径向电导率分布更均匀，并且环氧芯体的电场分布更加均匀，且最高场强下降约30%。仿真结果表明，以氧化石墨烯/环氧树脂复合材料作为换流变压器阀侧套管的环氧芯体，有效改善了阀侧套管环氧芯体的电场分布。