干式空心电抗器具有补偿无功功率、抑制工频过电压、限制短路电流、滤波等作用,在电网中应用十分广泛。干式空心电抗器并联支路数众多,在制造过程中极易出现匝间短路故障和匝数偏差缺陷;且在运输过程中,由于机械损伤等原因同样可能会导致匝间短路故障的发生,因此在电抗器出厂和现场投运之前均需对这两种故障情况进行检测。现有的直流电阻测量检测方法对这两种故障的检测灵敏度较低,工频检测方法受检测现场工频干扰影响大,很难对电抗器故障进行有效检测。为解决上述问题,本文开展了相关研究工作。本文建立正常电抗器、匝间短路电抗器及匝数偏差电抗器的电路模型,给出正常电抗器与故障电抗器等值电阻和等值电感的计算方法,并编写了Matlab计算程序。分别以一台BKDK-20000/35型干式空心并联电抗器和一台CKDGKL-2.5/10-1型干式空心串联电抗器为例,对故障电抗器等值电感、等值电阻相对变化量随频率及故障位置的变化规律进行数值计算。对被测电抗器上工频感应产生的原理进行分析,给出工频感应的计算方法,并以35k V干式空心并联电抗器为例,对被测电抗器上工频感应的大小进行数值计算,在此基础上,提出了一种测量不同频率下等值电阻相对变化量来判断干式空心电抗器故障的检测方法。设计了相应的检测电路,并对采用谐波分析法消除工频感应的原理进行分析。对检测电路中的大功率试验电源进行设计,并进行仿真验证。最后搭建试验平台对检测方法进行了试验验证。研究结果表明:当干式空心电抗器发生匝间短路故障或存在匝数偏差缺陷时,其等值电阻增大,等值电感减小,二者的相对变化量均存在随着频率增大先增加后趋于饱和的现象,且等值电阻的变化量远大于等值电感的变化量。运用所提出的检测方法对故障电抗器等值电阻相对变化量进行测量,在不存在工频感应存时,功率分析仪测量结果和实验测量值均与理论计算值一致,证明所设计检测方法的正确性。存在工频感应后实验测量结果与不存在工频感应时几乎一致,证明了本文所述的抗工频感应方法有很好的抗工频干扰能力。本文所提出的检测方法和检测电路能够有效检测出干式空心电抗器匝间短路故障和匝数偏差缺陷。