变压器是电力系统中极其重要的电力设备,绝缘劣化是导致变压器退出运行的重要原因。因此,为保障电力系统能够安全、可靠地运作,必须确保运行中的电力变压器油纸绝缘状态良好。本课题主要研究电力设备的油纸绝缘系统,在时域介电谱测试数据的基础上构建等效电路模型,该模型能较好地反应油纸绝缘系统实际弛豫响应过程,通过分析时域介电谱特征量受油纸绝缘老化状态的影响规律,提出一种改进灰靶理论算法的综合诊断油纸绝缘状态的方法。本文的主要工作如下:(1)本文综合考虑油纸绝缘介质弛豫特性,在时域介质理论的基础上,选择一种能够贴合油纸绝缘系统实际弛豫响应过程的电路模型——扩展德拜模型等效电路,推导出该电路模型各个参数辨识的数学模型,同时对人工蜂群算法进行了改进,提高了其搜索寻优性能,并利用改进人工蜂群算法(GABC)辨识变压器绝缘系统等效电路,从而辨识到各个电路参数的结果。(2)从回复电压法出发,以回复电压法测量特征量和基于扩展德拜模型等效电路特征参量为研究对象,通过理论分析和实例论证各个特征量受油纸绝缘老化状态的影响规律,并获取各个特征量诊断电力变压器油纸绝缘状态的老化判据。其中,测量特征量主要有:初始斜率峰值、极化谱峰值电压和主时间常数;基于等效电路模型特征量为绝缘电阻、几何电容、极化支路数、平均弛豫时间常数和半衰期剩余能量。(3)提出改进层次分析-模糊聚类算法对多组变压器进行分析,分配各个特征量对油纸绝缘劣化状况诊断结果的贡献程度——权重,同时通过聚类分析对劣化程度相近的变压器进行分组,为进一步研究电力变压器绝缘状态奠定基础,但是由于模糊聚类算法具有模糊性,分析结果受到置信水平的影响,因此需要应用改进灰靶理论算法对变压器油纸绝缘状态进行深入分析。(4)综合时域介电谱特征量,引入改进灰靶理论算法,综合诊断绝缘系统劣化状况,填补了综合各个时域介电谱特征参量评估油纸绝缘劣化状态方法的空白,同时弥补了模糊聚类算法的不足,解决了多个特征参量出现竞争时,难以直接诊断油纸绝缘系统劣化情况的问题。