電力變壓器是電網(wǎng)中能量轉(zhuǎn)換傳輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備，一旦發(fā)生事故可能造成大范圍停電，對經(jīng)濟(jì)、社會各方面造成重大損失。高壓直流輸電工程可實現(xiàn)大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸電，并提高輸電效率，在我國電力系統(tǒng)投資中占比不斷增大。換流變壓器是高壓直流輸電系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，對于絕緣能力的安全可靠性要求更高。國內(nèi)外高壓直流運行經(jīng)驗顯示，電力系統(tǒng)中由絕緣失效而導(dǎo)致的換流變壓器故障占比超過40%，其絕緣問題是影響直流輸電可靠性的關(guān)鍵。油紙復(fù)合絕緣作為變壓器中的主要絕緣介質(zhì)，其絕緣性能的優(yōu)劣將直接影響變壓器的運行可靠性。 纖維素絕緣紙因其成本低廉等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于油浸式變壓器。在變壓器長期運行過程中，天然纖維素易受到電場、溫度水分等影響，發(fā)生老化降 解。當(dāng)變壓器正常運行時，電壓若超過油紙絕緣復(fù)合絕緣系統(tǒng)的耐受電壓強(qiáng)度，將會發(fā)生絕緣擊穿，而絕緣紙屬于變壓器中的固體絕緣材料，在運行期間無法更換，擊穿后將引起不可逆的絕緣故障。

在交流和直流情況下，油紙復(fù)合絕緣系統(tǒng)中的電場分別按容性和阻性分布，而現(xiàn)有纖維素絕緣紙介電常數(shù)約為變壓器油的2倍，電阻率與變壓器油相差2~3個數(shù)量級，變壓器內(nèi)部電場分布嚴(yán)重不均。針對該問題，國內(nèi)外學(xué)者采用多種算法并利用仿真模擬的方式對油紙絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化以降低在絕緣介質(zhì)上的場強(qiáng)，進(jìn)而提高絕緣強(qiáng)度，但是這些方式未能從根本上解決問題。換流變壓器在運行過程中，長期受到交直流復(fù)合電場以及機(jī)性反轉(zhuǎn)等復(fù)雜工況的影響，電場分布更為復(fù)雜，設(shè)計難度加大，也更易引起絕緣擊穿。絕緣紙作為決定變壓器可靠穩(wěn)定運行的重要組分，其介電常數(shù)及電導(dǎo)率的改變可直接影響變壓器中電場分布，因此， 調(diào)控絕緣紙電氣性能是提高油紙絕緣強(qiáng)度的根本和關(guān)鍵。 

國內(nèi)外在探索通過制備工藝調(diào)控絕緣紙的性能方面積累了一定經(jīng)驗。此外，其他電介質(zhì)材料的改性手法也逐漸被用于纖維素絕緣紙的改性上，且有部分改性絕緣紙得到實際應(yīng)用。但是在絕緣紙的電氣性能調(diào)控過程中，各種方法通常均會涉及對絕緣紙結(jié)構(gòu)、組分的影響，進(jìn)而影響絕緣紙的擊穿強(qiáng)度。為提高油紙復(fù)合絕緣擊穿強(qiáng)度，在調(diào)控其介電常數(shù)及電導(dǎo)率的同時，還需避免對絕緣紙擊穿強(qiáng)度造成負(fù)面影響。綜合考慮調(diào)控方法對絕緣紙電氣性能的影響，使絕緣紙和變壓器油介電特性相匹配，提高變壓器絕緣的可靠性。