电容式电压互感器（Capacitor Voltage Transformer,CVT）是变电站中重要的电压状态监测和信号采集设备,承担着为继电保护、计量装置提供基础电压信号的任务。CVT内部包含电容分压器、补偿电抗器、中间变压器、阻尼装置等元件,元件之间耦合关系复杂,使其运行状态受到多种因素的影响。CVT内部元件的健康状态直接影响着电压状态监测与信号采集的准确性。因此,开展CVT内部元件的故障研究,对保障电力系统的安全运行具有重要意义。目前,针对CVT故障检测方法的研究仍存在一定不足:变压器类设备故障检测方法（如:红外测温、绝缘油色谱分析等）只能对故障部位进行粗略判断,难以准确判断内部缺陷元件;电气试验的检测方法测试项目多且灵敏性较差,仅采集工频电气量难以准确判断CVT内部的潜伏性故障,解体CVT进行故障诊断会对CVT造成损伤。因此,为了提高CVT早期潜伏性故障检测的灵敏性,对CVT内部典型故障进行不解体诊断。本文提出了基于局部谐振峰特征参数的CVT内部典型故障分层诊断方法。论文的主要研究工作如下:（1）根据CVT工作原理及物理结构,分析CVT内部元件故障产生的原因。由计及杂散参数的CVT等效电路结构,从电路原理的角度推导出CVT电压传递函数表达式和谐振状态关系式。基于CVT宽频传递特性中局部谐振峰构建谐振峰偏移强度Q值和谐振频率变化量△f为特征参数,实现CVT不同故障状态的准确表征,为后续CVT等效电路模型的建立及故障状态的定量分析提供理论基础。（2）构建计及杂散参数的CVT电磁暂态仿真模型。开展CVT电路模型非饱和区参数的测试试验,提取CVT等效电路的模型参数,从而建立CVT等效电路仿真模型并对CVT高压电容元件击穿、中压电容元件击穿、中间变压器一次绕组短路、补偿电抗器绕组短路故障进行仿真研究。由此得到特征参数与CVT内部典型故障状态之间的映射关系,进而提出了基于局部谐振峰特征参数的CVT内部典型故障分层诊断方法。（3）搭建CVT典型故障模拟试验平台。在真型CVT中开展内部典型故障模拟试验,获取CVT在不同典型故障状态下电气量的演变规律及宽频状态下特征参数与故障状态的映射关系。依据特征参数的变化规律设计出CVT典型故障的诊断判据。验证本文提出的基于局部谐振峰特征参数的CVT内部典型故障分层诊断方法的有效性,为实际工程中CVT典型故障研判提供参考依据。