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随着输电系统电压等级的提高、城市用地的紧缺和用电容量的增大等，城市变电站面临着越来越大的压力，需朝着小型化、智能化、高效率等方向发展。变压器及其它部件作为变电系统中的重要组成部分，在电气、机械和化学等方面有很高的要求，任何部件的故障都有可能降低供电系统的可靠性，甚至导致重大的经济损失。
变压器发明100多年来，其操作和功能没有重大变化，但在性能上取得了重要进展，出现了一批高电压等级、高容量、高可靠性、高效率的电气变压部件。然而，考虑到材料的物理性能，传统材料几乎达到了其性能的极限。进一步的研究和开发主要体现在常规材料的增强和新材料的发掘。纳米材料作为一种新型材料，引起了诸多领域材料科学的技术革命。例如，在电力系统变电领域，经过纳米改性的变压器油具有更高的热电率、电导率和交流击穿特性；采用纳米增强材料制作的绝缘子可用在超高压、特高压输电工程，其表面涂覆的纳米涂层具有自清洁防污功能。
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