换流变压器作为高压直流输电系统中的核心电力设备，和换流阀配合起到把直流电逆变、交流电整流的重要作用。换流变压器阀侧套管不仅要承受交直流电场作用，还要承受极性反转电场的作用。同时，系统中存在大量谐波，这对于换流变压器阀侧套管的绝缘性能有着极大的威胁。近年来，采用无损测试的频域介电谱法对于换流变压器阀侧干式套管的绝缘性能进行诊断测试，可以较为容易的发现潜在的故障和绝缘缺陷。
　　本课题以换流变压器干式套管环氧树脂浸纸绝缘为研究对象，研究温度和热老化程度对环氧树脂浸纸绝缘频域介电谱特征参量的影响，以及在长期交流电应力作用下，环氧树脂浸纸绝缘在局部放电发展不同阶段介电特性的变化。通过建立宽频介电谱测试平台和局部放电试验平台，制备套管模型并进行老化试验。研究了环氧树脂浸纸绝缘在不同测试温度和不同热老化程度下复介电常数和介质损耗因数的变化规律。采用Havriliak-Negami介电弛豫模型对介电谱测试结果进行拟合，通过提取相关特征参量，分析了温度和老化对介电模型特征参量的影响。另外，通过采用扫描电子显微镜观测了试样局部放电发展不同阶段的微观形貌变化，利用傅里叶红外光谱仪对局部放电发展不同阶段的试样的表面特征官能团进行测定，揭示了长期交流电应力对环氧树脂浸纸绝缘介电特性的影响规律。
　　研究结果表明：在低频段，温度和老化对复介电常数的影响程度较大；在高频段，温度和老化对其影响较小。弛豫时间和温度满足Arrhenius方程，弛豫强度随温度升高呈指数式上升；弛豫时间τ、弛豫强度△ε、形状参数α和β可以表征绝缘老化程度。其中，弛豫时间与老化时间存在线性关系，弛豫强度与老化时间存在指数关系。随着局放程度加深，绝缘性能劣化加重，在高速电子的不断轰击下，纤维表面和环氧分子链的网状结构被破坏，导致分子链彼此之间的束缚力减弱，裂解形成的短链结构转向运动能力更强。在放电的持续作用下，纤维和环氧长链分子内部发生断键、氧化，分解形成了大量自由基和单葡萄糖等小分子产物，聚合物分子量的降低导致分子间的相互作用变弱，绝缘性能发生劣化后其极化能力增强，介电常数变大，介损因数增加。