油-纸绝缘系统是电力变压器内绝缘的主要组成形式,纤维素因绝缘及机械性能好、经济环保等优点成为绝缘纸的首选材料,然而纤维素绝缘纸和绝缘油间存在介电常数不匹配的问题,导致油隙成为油纸内绝缘中的薄弱环节。随着超高压、特高压等大电压等级的推广和使用,对油-纸系统的绝缘性能也提出了越来越高的要求,通过化学及物理改性手段降低纤维绝缘的极性及介电常数,可有效改善交流电场在油-纸间的分布均匀程度并降低其介质损耗,对提升电力变压器油纸绝缘的可靠运行具有重要的工程应用价值。1,2,3,4-丁烷四羧酸（BTCA）作为一种纤维素交联剂被广泛应用,其上的羧基可以与纤维素上的羟基发生酯化反应,在消耗极性基团羟基的同时独特的四羧基结构将纤维素链交联在一起形成稳定网状结构,这均可以降低电场作用下纤维素的转向极化率。本文在此基础上探究BTCA改性对纤维素绝缘纸的介电性能影响,并对改性纸的电气强度、机械强度和热稳定性进行了测试和分析。首先,在实验室探索了BTCA改性纤维素绝缘纸的制备工艺,通过控制BTCA与纤维素间酯化反应的条件,考察了BTCA浓度、烘焙温度和烘焙时间三个因素对绝缘纸介电常数及其他电气、机械性能的影响规律;然后,以一种优选工艺为条件制备出改性绝缘纸,研究了改性纸在加速热老化过程中的长期热稳定性能,以及对绝缘油性能参数的影响。最后,结合分子动力学计算方法分析了BTCA改性对绝缘纸介电性能及机械性能和热稳定性的影响机理。得到的主要结论和成果如下:（1）通过BTCA改性可以有效的降低纤维素绝缘纸的介电常数和介质损耗,同时对电气强度、机械性能的影响不大。在本文实验中,采用BTCA的浓度为0.2mol/L,烘焙温度为180℃,烘焙时间为2min的制备工艺得到的改性绝缘纸性能较优异,此时介电常数和介质损耗比普通绝缘纸分别降低了21.6%和27.5%。交流击穿强度和抗张强度比普通绝缘纸分别提高了9.7%和12.0%,并且断裂伸长率的下降幅度也不是很明显。（2）通过FTIR表征和分子动力学模拟计算结果,揭示了BTCA改性对纤维素绝缘纸的介电性能和机械性能的作用机理。BTCA交联改性使纤维素上的极性基团（-OH）减少,纤维素链运动减弱（MSD减小）,纤维素分子的转向极化率降低,从而使绝缘纸的介电常数和介质损耗减小。交联作用使纤维素分子的刚性升高（拉伸模量E、剪切模量G和体积模量K增大）,而柔性减弱（K/G、柯西压C12-C44和MSD减小）,从而使绝缘纸的拉伸强度升高,断裂伸长率下降。BTCA中有部分羧基未交联,交联程度越大,对介电性能和机械性能的作用效果越明显。（3）BTCA改性对纤维素绝缘纸的热稳定性能影响不大,通过分子动力学模拟和FTIR表征揭示了其作用机理。130℃加速热老化过程中BTCA改性纸的介电性能、击穿强度、体积电阻率、抗张强度等性能要稍优于普通纸,二者间各性能的差值在老化中期达到最大值,但整体来看相差不大。BTCA改性消耗了部分亲水基团羟基,交联作用限制了分子链的热运动（玻璃转化温度升高）,均有利于延缓绝缘纸的热老化速率。