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GIS设备由于具有小型化、可靠性高、维护方便、检修周期长等突出优点,已在110kV及以上变电站中积极推广应用。但由于装配工艺、制造材料的选择、运输以及安装等方面易出现问题,使GIS不可避免的存在各种缺陷,因而必须通过各种技术手段,尽早发现并处理GIS缺陷和隐患,减少或避免发展为设备故障。本文以GIS特高频和超声波局放检测为技术路线,建立了220千伏GIS模拟故障实体平台及仿真模型,研究了悬浮、颗粒、盆子沿面等13类典型局放缺陷下特高频和超声波局放信号谱图的特征及发展规律,建立了两种缺陷下特高频和超声波局放信号与脉冲电流信号的传递关系；通过分析4类典型缺陷下内外传感器采集的特高频局放信号差异,为选择内外置UHF传感器的带宽提供必要的技术支撑；分析了特高频和超声波局放干扰信号的特征及传播途径,并提出了四类针对性干扰抑制措施；研究了特高频和超声波局放信号的定位方法,主要包括特高频时差精确定位法和超声波网格强度定位法；最后介绍了不同电压等级的多个现场检测应用实例。