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架空输电线路过电压是影响电网安全运行的主要原因，对输电线路过电压进行有效地在线监测研究，对过电压特征、分析事故、改进绝缘配合等具有重要的意义。因此，本文提出了对架空输电线路过电压进行在线监测。针对现有的传感器不能精确获取线路雷电过电压的特点，研制了一种新型架空输电线路过电压传感器，用于获取架空输电线路过电压。 本文对过电压传感器的基本原理进行了介绍，采用线板模型和串联法计算了传感器高压臂电容，得到用于初步指导工程设计的线板电容计算公式。通过AnsoftMaxwell仿真线板模型和测量线板电容，验证了串联电容计算法的准确性和可行性。针对实际工程应用，进行了传感器的结构设计，其中包括屏蔽外壳的设计，屏蔽材料的选择等。通过工频试验与雷电冲击电压试验验证了传感器的测量性能以及测量精度。结合数据采集装置及软件平台组成了架空输电线路在线监测系统，并对架空输电线路过电压在线监测系统进行了工频和冲击电压。证明本文提出的新型过电压传感器获取数据的精确性和应用于工程实际的可行性。 本文对影响传感器测量中的各种影响因素进行了分析。在平行多导体传输系统中，传感器测量存在相间耦合，基于相间耦合理论，提出了工程应用中适合传感器数据解耦的算法，完成从传感器数据中解耦出单相架空输电线路的电压，通过两相耦合试验验证了算法的可行性。电晕套理论表明电晕影响传感器高压臂电容，针对此进行了工频和冲击试验研究。冲击电压试验表明，冲击电晕时间短，不足以建立起电晕层，冲击电晕对传感器测量无影响；工频电晕试验表明，导线表面稳定的电晕层不仅影响了分压比的大小，也影响了相位测量，基于此研究结果，提出了利用传感器测量工频起始电晕电压的方法，通过光子数切线法对此方法进行了试验比对，验证了方法的可行性和实用性。考虑传感器运行时易遭受各种自然天气的影响，进行了温度、湿度、污秽试验，证明了大气环境对传感器的影响可以忽略。本文传感器安装于杆塔上，通过试验和理论分析得出杆塔对传感器分压比的影响稳定，可以通过对分压比校准加以排除。 本文研制的新型过电压传感器方法简单，易于实现。解决了架空输电线路雷电过电压信号采集问题，对于分析架空输电线路过电压事故，改善架空输电线路的防雷保护措施，提高架空输电线路绝缘配合水平具有重要意义。