电磁式电压互感器对低频电压信号传变特性良好,但是对行波信号的传变特性并不理想。而电子式电压互感器对高频信号的传变特性良好,为了满足智能变电站行波故障测距和未来行波保护先进技术应用的需求,充分利用电子式电压互感器技术优势改善传统保护性能,非常有必要对目前运行的电子式电压互感器的组成环节进行深入研究,特别是其对故障暂态行波信号的传变特性及应用技术。本文主要思想是通过对电子式电压互感器的等值电路进行分析后,在数学软件中建立精确的数学模型,并设计合理参数,最终通过试验与理论分析相结合。本文主要工作如下：对电阻分压式电子式电压互感器(R-EVT)、电容分压式电子式电压互感器(C-EVT)以及电感分压型电子式电压互感器(L-EVT)三类互感器的结构进行了详细介绍,分析了这几类电压互感器的工作原理。本文对R-EVT、C-EVT、L-EVT的等值电路进行了分析,在Matlab中搭建不同原理下的等值电路模型,设计合理的模型参数,通过软件仿真得出电子式电压互感器的频率响应特性。针对C-EVT二次输出微分信号的特点,设计了C-EVT的后续放大电路以及复合积分电路,比较了理想积分器和改进型积分器的特性。通过参数设计实现了C-EVT全电路各部分之间的协调工作；通过建模仿真工作,对全电路的频率特性进行了分析,得到了设定参数下各个模型对工频信号以及高频信号的传变特性。针对试制的C-EVT与L-EVT样机,搭建了电子式电压互感器测试平台,实现了对样机参数和装置传变性能的测试,通过电压互感器对稳态工频信号、高频信号、工频突变信号、直流突变信号、雷击浪涌信号以及行波信号的传变特性试验与结果分析,验证了两种类型电压互感器的基本原理,以及所建立的模型的正确性。