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近年来GIS设备以可靠性高、占地少、维修周期短等优点受到广泛关注。然而，加工、装配、运输和安装过程中产生的绝缘缺陷所导致的绝缘故障，这样可能会造成严重的后果，如大面积停电，进而产生非常大的经济损失。局部放电，一直以来都被评定为电气设备绝缘故障的先兆，一直是状态检修的重要内容，对于检测电气设备绝缘故障具有及其重要的意义。对此，本文在国内外对GIS局部放电研究的基础上，结合重庆市李子坝GIS变电站这一实际应用案例，在实际监测和应用的基础上，探讨了超高频法(UHF)在线监测系统研究及应用。本文主要工作如下: 在对现有超高频局部放电研究的基础上，本文重点介绍了扫描式超高频在线监测系统的基本原理和实现过程，并简单阐释了局部放电的理论模型。本文所述的扫描模块主要可分为高频放大滤波器、复杂可编程逻辑器和高频比较器三个部分组成。该模块可以通过脉冲电位扫描和数据统计分析两个关键步骤来获取放电信号特征，能够实现对局部放电ψ-q、ψ-n和ψ-q-n谱图的有效获取，很好的实现了图像采集后的数字化以及数据的有效获取和传输，方便对数据的进一步处理。 在原理的基础上，本文主要阐述了基于扫描式超高频局部放电的在线监测系统及其安装应用研究。首先介绍了检测系统的关键部件—局部放电超高频传感器，实践证明该传感器可以实现信号的有效、快速检测。另外对于系统硬件和软件两大部分详细做了介绍。重点介绍了微带天线和分形天线这两个硬件部分，并简单说明了驻波比、方向图和增益等主要参数。对于软件部分，简单介绍了软件系统的主要组成、使用界面和流程。 最后，通过重庆李子坝电站这一现实应用案例，详细介绍了GIS扫描式超高频局部放电系统在现场的应用状况，并将系统的采集信号与实验信号进行对比。应用表明，该系统可以实现对高频放电信号的有效长时间连续采集，做到对局部放电信号的在线监测，能有效提取局部放电信号的特征参数并绘制ψ-q-n谱图。