油浸式电力变压器是电力系统中电力传输和分配的核心，是电网中最重要的电力设备之一。如何准确的评估变压器内部油纸绝缘老化状况，准确预测变压器寿命已经成为电力行业和相关研究部门迫切需要解决的技术难题。频域介电谱法（FDS）是一种频域的无损诊断方法，非常适用于变压器油纸绝缘状态的现场诊断，尤其在低频和超低频下的参数测量更能准确体现介质中界面极化、空间电荷极化等松弛极化特点，反映变压器内部油纸绝缘老化的实际发展状况。　　本文首先介绍了频域介电谱法（FDS）诊断变压器油纸绝缘状态的研究现状以及该方法存在的主要问题。因频域介电谱法在低频段测量需要非常长的时间，并易受环境因素的干扰，而使用极化去极化电流方法在低频段测量可以大大减少测量时间。因此本文在实验室中搭建了测量油纸绝缘试品极化去极化电流的实验平台，利用测量到的极化去极化电流经过傅里叶变换得到低频段的频域介电谱，研究了不同纸板含水量、绝缘结构和老化状态对低频段频域介电谱的影响。结果表明：随着纸板含水量的增加低频段频域介电谱会明显增大，其复电容实部曲线在频率低于0.1Hz范围时，随着水分含量增大而显著增大，虚部在0Hz到1Hz频域范围内会明显增大，水分含量越高对复电容的影响越大；绝缘结构中随着 X的增加，低频段频域介电谱会出现向高频方向移动的趋势，尤其在中低频区域（0.01Hz到1Hz）；随着热老化时间的增长低频段频域介电谱有所增大，在0Hz到0.1Hz频域范围内，热老化时间对试品复电容实部与虚部的影响比较明显，而在0.1Hz到1Hz范围内影响不大。　　为了从理论上对实验结果进行分析，本文基于 X-Y模型对低频段频域介电谱特性进行研究。首先建立了变压器介质响应 X-Y等值电路模型，根据介质响应理论，推导出电路模型参数与频域介质响应特征量之间的关系，给出特征量计算的相关公式。利用前面测量得到的低频段频域介电谱数据建立了以复电容实部和介质损耗特征量辨识的数学模型，通过改进的粒子群算法将数学模型转化为了最优化问题，并通过实验测量得到的低频段频域介电谱数据辨识了介质响应等值电路参数。将辨识电路参数计算获得的频域介电谱和实际测量值进行误差分析，验证了电路参数的准确性和数学模型的有效性。最后，本文基于 X-Y等值电路模型提出利用高频段频域介电谱数据，通过改进的粒子群算法辨识得到低频段频域介电谱数据，从而避免了低频段测量缩短了测量时间，并通过两台变压器的频域介电谱数据验证了此方法是有效可行的。