变压器是电力系统中实现电压变换和电能传输的关键设备,其绝缘状态的好坏直接影响着其运行可靠性,准确评估变压器油纸绝缘的受潮和老化状态,从而制定有效的检修或者更换策略对保证设备的安全运行具有重要意义。采用介电响应测试技术实现油纸绝缘状态评估的方法由于可以弥补传统诊断方法的不足,受到了国内外学者大量的关注,尤其是在对变压器主绝缘受潮程度的测试技术及评估方法上取得了较大的研究进展,并已有商用绝缘诊断仪器问世。然而,由于水分和老化的极性产物均会造成油纸绝缘介电响应特性的变化,评估结果的准确性受到两种因素的综合影响。目前,该方法尚无法实现变压器主绝缘的老化状态评估,并且在评估绝缘受潮程度时通常忽略了老化状态的影响。因此,提出一种能实现变压器油纸绝缘老化状态准确评估的综合方法将具有重要的理论研究和工程应用参考价值。本文首先通过加速热老化实验获得不同热老化状态的油纸绝缘样品,通过吸潮实验制备不同老化状态和受潮状态的油纸绝缘样品,对所有样品进行频域介电响应测试,分析油纸绝缘不同热老化与受潮状态对介电特性的影响,提出采用神经网络数据拟合法评估油纸绝缘受潮状态,发现受潮评估结果较准确,但无法实现老化状态评估。考虑引入不同老化状态下油纸水分平衡曲线来完成老化状态评估,首先通过加速热老化试验和吸潮实验,制备不同老化状态和受潮状态油纸绝缘样品,完成油纸水分平衡实验,分析老化对油纸水分平衡曲线的影响。根据实验结果的讨论和分析,提出了采用神经网络法受潮状态评估结果,结合不同老化状态下油纸水分平衡曲线和绝缘油实测水分含量,实现油纸绝缘老化状态评估,并通过实验室样本验证了该方法的有效性。论文取得的主要结论如下:(1)建立了不同受潮和老化状态油纸绝缘的FDS特性曲线数据库,分析发现受潮状态和老化程度对油纸绝缘频域介电响应特性的影响规律相似,但水分的影响程度大于老化,采用神经网络数据拟合方法建立了特征量与老化和受潮程度之间的量化关系,结果表明,该方法可以实现油纸绝缘样品的受潮状态量化评估,但无法评估老化状态。(2)获取了几种不同老化程度下,水分在油纸间的平衡曲线。结果表明,随着老化程度的增加,纸中水分逐渐向油中移动,当油中水分含量相同时,老化纸水分含量比未老化纸水分含量低。当平衡温度增加时,纸中水分含量降低,油中水分含量增加,同时也发现,在温度较低时,不同老化程度导致的油纸水分分布比例差异小于温度较高时的差异。(3)提出将不同老化状态下的油纸水分平衡曲线与介电响应特性曲线数据库进行结合,实现油纸绝缘的受潮和老化状态评估。在实验室内完成了十五个不同受潮和老化状态的油纸绝缘样本的状态评估,首先采用神经网络数据拟合法评估待评估样本的受潮状态,然后根据受潮状态评估值和实测绝缘油水分含量,结合不同老化状态下油纸水分平衡曲线,采用距离法评估老化状态,评估结果与实际值基本吻合,初步验证了本文所提老化状态评估方法的可行性和有效性。