油浸纸电容式套管是目前电力系统中应用最为广泛的套管，发生的故障也相对较多。为研究油浸纸套管缺陷发展过程及绝缘劣化规律，采用多只72.5 kV油浸纸套管分别模拟进水受潮、极板边缘尖端、极板偏差及油中气泡等典型缺陷，在60℃油温下同时对缺陷套管施加42 kV电压和630 A电流进行长时电热联合试验，测量并分析套管绝缘电阻，tanδ、电容量、局部放电特征、频域介电谱曲线等参数的变化规律。测试结果表明，tanδ及电容量对套管绝缘受潮缺陷较为敏感，通过tanδ-f曲线及C-f曲线可分析套管内部水分热扩散过程；通过局部放电测试能有效发现套管油中气泡、极板偏差和极板边缘尖端缺陷，3种缺陷的主要区别在于局部放电t-f图谱中的脉冲放电等效频率范围不同；长时电热联合作用下，油中气泡缺陷套管最早出现绝缘劣化，总体劣化速率相对平缓。极板尖端缺陷套管前期劣化速度慢，但累积效应明显，tanδ及电容量在稳定一段时间后呈阶跃式增长。极板偏差缺陷套管出现绝缘劣化的时间最晚，出现劣化后的趋势与极板边缘尖端缺陷套管类似。研究结果可为套管故障分析及绝缘诊断提供参考。