随着我国电网建设的高速发展,对电网安全稳定运行的要求越来越高。电力变压器作为电力系统网络中至关重要的一环,监测和诊断变压器状态对于减少维护成本、提高设备的可靠性至关重要。以往统计结果显示,变压器故障类型中绕组变形是最为常见的形式。然而,由于绕组变形的隐蔽性和累积效果,该故障起初对设备正常运行的影响不明显,当变形程度加深时极有可能对变压器造成不可修复的损坏,进而导致严重的电力事故。因此,对绕组变形的诊断一直是变压器故障诊断技术的核心研究内容。首先,通过有限元仿真得到变压器绕组在正常以及轴向位移、径向变形和混合故障三种故障不同程度下绕组内部电感和电容发生相对变化的数据,总结了由变压器绕组不同类型和程度变形导致等值电路参数变化的规律。利用得到的等值电路参数在电路仿真软件中建立了等值电路,根据变化后的电路参数得到不同的频率响应特性曲线,总结了绕组发生变形前后频响特性曲线谐振点频率、幅值的变化规律。其次,研究了绕组变形后频响曲线的指标诊断方法。引入不同的数值指标评估变压器绕组变形前后的频响曲线,结果表明欧式距离(Euclidean Distance,ED)相较于其他数值指标对绕组轴向位移程度的线性度更高,可以有效地确定轴向位移程度。在区分绕组变形故障类型时,对频响曲线进行分频段计算欧式距离的方法能够有效地呈现出轴向位移和径向变形之间的区别,区域欧式距离(Regional Euclidean Distance,RED)之比可以作为判断变形类型的特征量。针对绕组发生混合变形故障的情况,根据频响曲线的波形特征,使用偏移面积参数对频响曲线的偏移程度进行计算,分频段后的偏移面积比能够很好的区分单一径向变形和混合故障。最后,提出了融合区域欧式距离之比和偏移面积比的绕组变形诊断方法,其中区域欧式距离之比作为第一层故障情况判断依据以区分绕组轴、径向故障,偏移面积比作为第二层故障判断依据以区分绕组发生单一或混合故障。本文提出的融合指标绕组故障诊断方法可以有效弥补单一指标对绕组发生混合故障时判断能力不足的缺点。