随着国家电力需求日益增加，电力系统的规模日趋增大，电压等级也逐步提高，因此电力系统的安全问题日益突出。电力变压器作为电力系统的核心电气设备，它的健康状况对电力系统的安全稳定性有着直接影响。电力变压器在实际运行过程中会遭遇各种未知因素的干扰，因此变压器的故障无法避免。一旦变压器发生故障，将会造成电力系统的不稳定运行甚至列解，进而引起大面积停电事故，给社会政治经济造成重大影响。由于目前变压器的检修制度普遍采用定期检修，这种制度存在着维修不足以及维修过剩等缺陷，为此采用了一种最新提出的检修制度—状态检修。它较好的克服定期检修中存在的不足，使得检修更具有针对性。研究开发出变压器状态监测与故障诊断系统是当前的一项紧迫任务，它为智能化水电厂、智能化变电站的实现提供必要保障，也会给电力行业带来巨大的经济效益，具有重要的工程意义。本文首先归纳总结变压器的在线监测与故障诊断理论研究成果，指出了变压器状态监测与故障诊断系统对于电力系统的重要意义，并对变压器故障诊断方法与状态预测方法的研究现状作了详细的论述。然后探究了油中气体的产生机理以及溶解原理，为油中溶解气体分析技术提供了理论依据。结合当前的理论研究成果，构建并实现了变压器状态监测与故障系统。该系统由四种模块组成，分别是变压器异常状态判断模块、变压器故障诊断模块、辅助诊断模块以及变压器状态预测模块，它作为“松江河发电厂故障诊断系统”的一个子系统已经在松江河电厂成功投入运行。经过大量现场实际数据的测试，该系统的有效性与科学性得到了验证。它可以实时监控变压器的运行状态，并且为变压器的检修决策者提供可靠的参考依据，得到了现场工程人员的认可与好评。文章的结尾总结了全文的研究成果，提出了系统中的不足之处，指出了未来工作的改进方向。