电力变压器是电力系统中能量输送和分配的核心设备。如何准确评估变压器绝缘的老化状况，提高变压器的安全运行水平己成为电力部门亟待解决的技术难题。基于电介质极化原理的时频域介质响应测量技术具有无损测量、操作简便、抗干扰能力强等优点，国内外许多学者将其作为油浸式变压器运行状况的现场诊断工具，但目前仅限于对绝缘纸板水分含量和油电导率的评估，鲜见运用于绝缘老化状态现场诊断的报告。探寻一种可应用于现场的并且能同时诊断变压器主绝缘水分含量和老化状态的新方法或特征量将具有重要的学术意义和应用价值。　　 本文首先引入变压器油纸绝缘等效电路模型—扩展Debye模型，实现时频域介质响应测量技术间的融合;然后设计试验研究老化、水分等因素对油纸绝缘时、频域介质响应特性的影响;最后根据上述因素影响频域介质响应频段间的差异提出分别采用时域与频域介质响应测量技术实现变压器油纸绝缘定性及水分含量、老化状态的定量评估，并现场应用验证该评估方法的有效性。论文取得的主要成果如下:　　 1)根据油纸绝缘的极化去极化电流(PDC)可求解扩展Debye模型参数，进而通过扩展Debye模型求解回复电压(RVM)及频域介电谱(FDS)特性，实现时频域介质响应测量技术间的融合;　　 2)虽然PDC曲线的变化规律无法较为直观地观察到随老化程度的变化规律，而由其推导的扩展Debye等效电路，进而计算得到的回复电压极化谱(IPS)则随着老化程度的增加，逐渐从单峰值特征发展为双峰值特征，老化末期与老化初期的IPS谱形状有明显区别;　　 3)提出采用特征频率处的介质损耗因数(tanδ)评估油浸纸板的水分含量和老化状态的方法。根据水分和老化对油浸绝缘纸板tanδ影响的频段范围不同，通过建立不同特征频率处tanδ与纸板绝缘状态的指数函数经验公式来对其水分含量和老化状态定量评估;　　 4)将本文提出的评估方法应用于重庆电力公司某变电站500kV主变的绝缘状态评估，并将结果与商用DIRANA仪器测试结果对比，验证了该方法的有效性和优越性。