当前,我国电气化铁路技术飞速发展,在牵引供电系统中应用了大量的现代电力设备,其中干式变压器的使用极为广泛。由于现代电力电子技术的应用,导致谐波大量出现在牵引供电系统中,而干式变压器长期工作在高谐波含量的条件下,其健康状态也受到了潜在的影响。现有干式变压器的健康状态评估方案尚不健全,存在理论性太强,应用场景太理想化等问题,需要建立完整可靠的干式变压器健康度评估体系以及具有工程实用性的评估装置。本文围绕干式变压器健康度评估方面的相关问题与局限,从故障机理、评估指标、参数特性、量化方案以及工程使用等方面展开工作,由浅入深,在理论基础和试验数据上建立评估模型与算法,并在软硬件结合的系统性评估装置上实现。本文基于现有的国家标准和相关研究成果,分析了影响干式变压器健康度的关键因素,从本体固有参数和外部运行环境两个方面规划了评估架构。基于相关指标研究了干式变压器各类故障发生机理,为健康度评估提供判据。理论分析了干式变压器的固有参数变化规律,在此基础上设计了基于扫频法的特殊试验进行验证。提出了计及谐波损耗的变压器新型损耗计算方法,相较于传统方法更加精确。考虑特殊试验的复杂性,提出了利用多元线性回归进行固有参数在线辨识的方法,为健康度评估提供可能。在健康度评估指标的基础上,提出了一套干式变压器健康度评估方案。确定了量化的干式变压器单项指标评分规则,为故障预测和故障识别提供依据。研究了基于热老化原理的干式变压器剩余寿命计算方法,并依此设计状态维修计划。以系统动力学为骨架,大数据为基础,提出了评估模型迭代改进方案,使得该健康度评估体系动态更新,评估结果随使用时间的增加更加可靠。最后,自主研制了一套具有电压、电流、温度等信息采集功能的在线监测终端。终端设备遵循小型化、低成本、易安装等设计原理,完成了电路原理图、PCB设计。结合相关功能需求,编写了一套具有通讯、信息显示、数据存储与健康度评估功能的上位机软件。装置实现了所提出的量化型健康度评估方案,实时显示干式变压器的各项信息与健康度评估分数,经过联调联试验证了所研制装置的工程实用性与功能稳定性。研究成果表明,装置可以对干式变压器的健康度进行可靠评估,在智能监测、健康分析、物联网等相关领域具有重要意义。