目前,电力电子器件的蓬勃发展使电力系统的电能质量面临着严峻的考验,因其所产生的谐波问题进一步给电力系统输电线路、电力设备、继电保护及其他通讯设施的安全经济运行造成了威胁。四绕组感应滤波变压器适用于多端口均具有谐波源流入的变电站,能实现谐波分量的就地抑制与无功功率的有效补偿,从本质上避免负载侧谐波分量侵入网侧。本文以四绕组感应滤波变压器为研究对象,对其工作机理、数学模型、内部故障特性与励磁涌流鉴别展开讨论,为此类新型变压器进一步的保护研究打下了一定的基础。主要成果如下:首先从四绕组感应滤波变压器的耦合电路出发,推导了其为满足感应滤波要求所必须具备的两大阻抗条件,并进一步从磁通的角度阐述了其降低谐波分量与抑制其在变压器内部流通的本质所在;依据其必备阻抗条件,推导了四绕组感应滤波变压器的绕组布置方案与参数设计,并在此基础上研制了一台满足感应滤波要求的原理样机。随后基于绕组之间相互耦合的概念,建立了四绕组感应滤波变压器正常运行状态与内部故障状态下的互耦模型,并在Matlab中建立了其考虑铁心饱和模块的互耦仿真模型。针对互耦内部故障模型中漏磁因子难以确定的问题,本文进一步运用Ansoft Maxwell软件建立了其在两种不同状态下的场路親合模型。在四绕组感应滤波变压器内部故障场路耦合模型的基础上,对其三种工况下的匝地、匝间故障进行了深入的仿真分析,表明了网侧绕组发生内部故障时将对变压器的稳态运行造成严重影响,并通过改变故障匝数与故障位置,对不同情况下的故障电流进行了对比分析并得出了其相应的变化规律。最后,本文对励磁涌流的产生原理与各类影响因素进行分析与阐述,在四绕组感应滤波变压器考虑铁心饱和的互耦模型的基础上,通过仿真分析得出了励磁涌流的波形特征;利用小波变换的方法,实现了四绕组感应滤波变压器励磁涌流与内部故障电流的区分识别,并提出了一种有效的鉴别方法。