油纸绝缘是油浸电力变压器的重要绝缘形式,而热老化是引起油纸绝缘劣化的主要原因。局部放电信号中蕴含着丰富的绝缘老化信息,本文重点研究了表征油纸绝缘热老化程度的局部放电信号特征,以及油纸绝缘不同热老化阶段的状态识别方法,为变压器的状态监测和寿命预测与评估奠定基础。首先,根据CIGRE Method II标准制作油纸绝缘气隙缺陷放电模型,在高压实验室进行气隙样本的加速热老化试验,并根据脉冲电流法,采集了0-21天七个热老化阶段模型的局部放电信号;利用不同热老化阶段样本的聚合度数据,验证了热老化阶段节点划分的合理性;选用db8小波软阈值去噪法对实测的局部放电信号进行去噪预处理。其次,构造了两种包含热老化信息的局部放电特征量。一种是先构造局放信号的三维谱图特征矩阵,然后作奇异值分解,取前15位奇数位的奇异值构成三维谱图-SVD特征向量;第二种是先对局放信号进行EMD分解,根据相关系数筛选出14个IMF分量构造特征矩阵并作奇异值分解,得到14维EMD-SVD特征。分别采用图、表方式对这两种特征随热老化程度变化的差异性进行比对。最后,采用上述两种表征热老化程度的局放信号特征量,对支持向量机(SVM)和随机森林分类器的模式识别能力进行了比较。结果表明,随机森林的识别率高于SVM。在此基础上,采用随机森林分类器,对三维谱图-SVD特征和EMD-SVD特征所对应的油纸绝缘0-21天的七个热老化阶段分别进行识别。结果表明:采用三维谱图-SVD特征的老化阶段识别率均仅在60%左右,且稳定性较差;而采用EMD-SVD特征的识别率在90%左右,且稳定性较强。这表明局放信号的EMD-SVD特征对油纸绝缘热老化阶段特性的表征能力强于三维谱图-SVD特征。