高压套管作为电力变压器、断路器等电力设备的关键组成部分,其运行的可靠性对电网的安全稳定具有重要的影响。目前世界上正在运行的套管80%以上是油纸电容式套管,而由套管故障导致电力变压器停运或损坏的事故占电力变压器发生故障事件的25%³0%,且由受潮和老化缺陷造成套管故障的比率占到40%左右,但是目前传统的诊断技术对于油纸电容式套管受潮和老化缺陷反映不够灵敏,容易造成套管“带病”运行。介电响应技术因其抗干扰能力强、无损等特点被广泛地应用于油纸绝缘的状态评估。因此,本文运用频域介电响应技术实现油纸电容式套管受潮和老化缺陷的区分及定量评估,研究成果对保证套管安全运行意义重大。本文主要开展三方面研究工作:首先,设计并制作油纸电容式套管模型,并模拟油纸电容式套管受潮和老化缺陷。其次,应用频域介电响应技术测试分析了油纸电容式套管在不同受潮和老化程度下的频域介电响应特性,同时实现了受潮和老化缺陷的区分。最后,分别提取了反映油纸电容式套管受潮和老化缺陷的特征量并实现了水分和老化的定量评估;研究了油纸电容式套管受潮和老化缺陷的评估方法,并对其进行了现场验证。本文取得的主要成果如下:（1）搭建了油纸电容式套管受潮和老化缺陷的频域介电响应特性测量平台。按照油纸电容式套管绝缘结构设计原理,运用Comsol软件设计了10 kV油纸电容式套管的等效几何模型,并依据此等效几何模型加工制作了油纸电容式套管试验模型,模拟了油纸电容式套管受潮和老化两种典型缺陷,实现了受潮和老化油纸电容式套管的介电响应测试。（2）获得了油纸电容式套管受潮和老化缺陷的频域介电响应特性,实现了水分和老化缺陷的有效区分。受潮和老化可以通过水分和老化对油纸电容式套管主绝缘频域介损谱影响的频段不同及绝缘油频域电容谱低频段变化大小的不同进行区分。受潮使套管主绝缘介损在整个频域范围内增大,而老化则仅仅影响套管主绝缘的中低频段;受潮使绝缘油的电容值在低频段急剧增加,而老化后的绝缘油在低频段电容值增加很小,基本保持不变。（3）提出了油纸电容式套管受潮和老化程度的定量评估方法。提取了能够反映受潮和老化程度的频域介电介损因子S_tanδ（f）特征量;介损因子S_tanδ（f）与水分含量和绝缘纸聚合度满足指数规律,随着水分含量的增加,介损因子呈指数性增加;随着老化程度的增加,介损因子呈指数性增加。（4）通过实际套管测试验证了基于频域介电响应的油纸电容式套管受潮和老化状态评估方法的有效性。分析测量温度和测量电压对套管主绝缘和绝缘油频域介电响应的影响;采用有限元仿真验证了套管模型与实际油纸电容式套管的等效性;提出了现场油纸电容式套管受潮和老化状态的评估流程,基于现场测试数据验证了基于频域介电响应的油纸电容式套管受潮和老化状态评估方法的有效性。