电力变压器是电力系统中重要的电气设备也是故障多发设备和耗能设备，被国家列为实施能源效率管理目录的产品，以满足电力工业关于机电产品节能技术改造的发展要求。目前国内外研究机构对电力变压器在线监测的研究主要集中在变压器油的色谱分析和局部放电方面，相应的监测方法和监测装置也相对成熟。但对电力变压器的空载损耗、负载损耗、谐波附加损耗以及容量等运行参数进行在线测量涉及较少，其方法和测量装置也比较缺乏。鉴于此种情况，结合国家节能发展战略对电力工业的新要求，对电力变压器的空载损耗、负载损耗、谐波附加损耗以及容量等运行参数进行在线测量并评估，一方面为变压器故障诊断和降低变压器和电网故障风险具有重要的指导意义，另一方面通过对运行参数的在线实时测量及时取缔高耗能、低效率的电力变压器是降低我国电网线损的最有效措施，对实施我国电力工业节能减排战略发展规划具有重要的现实意义。　　为实现变压器运行参数的在线测量，在线实时采集变压器高、低压端电流、电压信号是关键，特别是变压器高压端的电压采集因绝缘等级高、连接不方便等原因，成为本课题研究的测量系统能否实现的难点。由于传统电压互感器具有绕组或铁芯，会导致暂态响应不能跟随一次电压变化或高频振荡，同时因为互感器接地，增加了绝缘结构的体积和复杂程度。本文在分析传统互感器与新型电子式互感器优缺点之后，提出并设计了基于自积分D-dot传感器的电子式电压互感器。通过电场耦合原理对导体电位进行无接触测量，实现了电力变压器高压端电压信号的安全、方便、可靠的实时采集。　　本课题在查阅大量国内外参考文献的基础上对电力变压器空载、负载损耗、谐波附加损耗以及容量的在线测量问题进行了全面深入的研究，取得了下述几点成果，在分析变压器结构和工作原理的基础上，分别推导出变压器空载、负载损耗、谐波附加损耗以及容量的在线测量方法，设计了基于自积分D-dot传感器的电子式电压互感器，开发了电力变压器在线运行参数在线测量与评估系统，通过实验室测试平台的模拟实验和挂网运行的电力变压器现场实验，验证了该测量与评估系统的可行性和有效性，为后续工程实践应用奠定了扎实的理论和实践基础。论文的主要研究内容包括以下几个方面：　　①提出了一种新的在线测量电力变压器短路阻抗的方法，给出了具体的计算公式和推导步骤，并在此基础上深入研究了电力变压器空载损耗和负载损耗的在线计算和测量方法，为本文构建的电力变压器在线运行参数在线测量与评估系统提供了理论基础。　　②在分析电力变压器谐波附加损耗的机理的基础上，充分考虑集肤效应的影响，提出了13次谐波及以下的谐波电阻的2次拟合计算公式和谐波电抗的4次拟合计算公式。提出了一种新的变压器谐波附加损耗在线测量方法，并对所提出的测量方法进行实验验证。　　③在分析损耗比较法、阻抗电压法、三元素法等多种变压器容量离线测量方法的基础上提出了一种新的变压器容量在线测量方法，并对所提出的新的检测方法进行仿真研究，从而验证了本文所提出容量在线测量方法的正确性。　　④提出了基于自构电场的单极式电压测量方法，实现了通过测量电场获得电压值的计算方法和校验方法，为一种新型数字电压测量方法奠定了基础。　　⑤设计了基于电场自积分式的D-dot电子式互感器（适用于10kV及以下电压等级），并对电力变压器高压端电压进行了非接触式采集，证明了测量值可以满足0.5级精度，并可以直接数字化和无线传送。　　⑥开发了基于ARM单片机STM32F103ZE为核心数据采集器和无线数传技术的电力变压器运行参数在线测量硬件系统，实现了变压器运行参数高、低压侧电流、电压数据的实时在线采集和传送。　　⑦开发了基于 MFC开发软件的集电力变压器运行参数（包括短路阻抗、短路电阻、铜耗、铁耗、空载损耗、负载损耗、谐波附加损耗、容量）在线测量、数据分析与评估、数据存储和打印于一体的软件系统，为实现在线测量和评估提供了良好的人机交互平台。　　⑧集成开发的软硬件系统构建了电力变压器运行参数在线测量与评估系统，通过实验室模拟变压器运行情况和对挂网运行的电力变压器现场试验验证了本文所提出测量方法、硬件系统采集和传输及软件分析的正确性和可行性，并对误差存在的原因进行了分析。　　最后对研究工作进行了总结，指出目前存在的问题及改进方向。