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隨著輸電系統電壓等級的提高、城市用地的緊缺和用電容量的增大等，城市變電站面臨著越來越大的壓力，需朝著小型化、智能化、高效率等方向發展。變壓器及其它部件作為變電系統中的重要組成部分，在電氣、機械和化學等方面有很高的要求，任何部件的故障都有可能降低供電系統的可靠性，甚至導致重大的經濟損失。
變壓器發明100多年來，其操作和功能沒有重大變化，但在性能上取得了重要進展，出現了一批高電壓等級、高容量、高可靠性、高效率的電氣變壓部件。然而，考慮到材料的物理性能，傳統材料幾乎達到了其性能的極限。進一步的研究和開發主要體現在常規材料的增強和新材料的發掘。納米材料作為一種新型材料，引起了諸多領域材料科學的技術革命。例如，在電力系統變電領域，經過納米改性的變壓器油具有更高的熱電率、電導率和交流擊穿特性；采用納米增強材料制作的絕緣子可用在超高壓、特高壓輸電工程，其表面涂覆的納米涂層具有自清潔防污功能。
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