换流变压器作为特高压直流输电系统中的重要组成部分,其绝缘状态直接关系到整个输电系统的安全稳定运行。换流变压器在运行中将承受交流、直流和交直流叠加等电压的作用,面临着直流电压作用下内部电场分布不均等问题。因此本文采用纳米掺杂技术制备出纳米改性绝缘纸板来改善油纸绝缘电场分布不均及界面空间电荷积聚的问题。所开展的研究工作包括:论文对绝缘纸板的分子结构进行了描述,借鉴工业中绝缘纸板的生产流程,采用纳米SiC和纳米Al₂O₃在实验室完成了改性纸板试样的制备,并参照国家标准对纸板进行了真空浸油处理;然后利用扫描电镜观察了改性纸板中纤维素和纳米粒子的微观形态,验证了纳米改性绝缘纸板的可行性;对改性纸板的介电特性及空间电荷分布特性进行了测试。改性纸板的介电特性研究结果表明:纳米SiC改性纸板电导率随纳米掺杂比例的上升而升高;高电场下随电场强度的增加,表现出非线性特性;介电常数和介质损耗因数随纳米掺杂比例的上升先减小后增大;交、直流击穿场强随纳米掺杂比例的升高而降低。纳米Al₂O₃改性纸板电导率随纳米掺杂比例的上升先下降后上升;随温度的升高而上升,且非线性特性更加明显;介电常数和介质损耗因数随纳米掺杂比例的上升先减小后增大;交、直流击穿场强随纳米掺杂比例的升高先上升后下降。改性纸板的空间电荷特性研究结果表明:加压过程中,纳米SiC改性纸板注入的电荷量比普通绝缘纸板多,而纳米Al₂O₃改性纸板比普通绝缘纸板少;纳米SiC改性纸板的场强最大畸变率比普通绝缘纸板高,而纳米Al₂O₃改性纸板比普通绝缘纸板低;添加纳米SiC促进了纸板空间电荷的注入和积聚,而添加纳米Al₂O₃抑制了纸板空间电荷的注入和积聚。去压过程中,电场强度和温度越高,纳米SiC改性纸板空间电荷的消散速率越快于普通绝缘纸板,其对空间电荷的消散有促进作用;纳米Al₂O₃改性纸板空间电荷的消散速率越慢于普通绝缘纸板,其对空间电荷的消散有抑制作用。