一种特高压换流变压器绝缘监测及局部放电故障诊断方法，在换流变压器身XYZ方向各布置1组特高频耦合器(UHF)采集局部放电信号，利用经验模态分解算法，经HHT带通滤波，得到信号时频矩阵A，再计算得到该信号的多维度能量参数和多维度样本熵参数P＝[p1,p2,…,pl]，并以上述参数建立特征平面，最后利用基于超球面的支持向量机算法对其特征进行识别分类，实现对换流变压器的绝缘监测与故障诊断，本发明能够准确检测并提取局部放电信号的特征信息，监测、掌握换流变压器的绝缘劣化程度。