高压开关柜作为输变电系统中的重要基础设备，承担着开断和关合电力线路、线路故障保护、监测运行电量数据等重要作用，直接关系着供电质量和供电可靠性。局部放电作为一个潜在的威胁直接影响着开关柜乃至整个电力系统的安全，局部放电信号中包含了丰富的绝缘状态信息，超高频法通过检测局放信息，能够判断绝缘故障是否发生及定位故障发生的部位，对于保证开关柜的正常运行，减少维修次数，提高电力系统的运行可靠性和自动化程度都卓有成效。开关柜内部结构对局部放电辐射产生的电磁波具有折反射、散射、以及衍射等作用，导致接收到的PD信号失真，电磁波传播过程造成的信号失真使得根据检测到的PD信号对故障定位产生困难，所以欲对开关柜中的局放源实现准确定位以及传感器进行合理化布局，就必须深入了解开关柜结构对电磁波的传播特性和时延算法的影响作用，最终为开关柜超高频监测系统的开发研究奠定坚实的基础。本文展开对开关柜结构对超高频电磁波传播特性和局部放电定位基础一环——时延算法的影响分析研究，主要体现在以下三个方面：首先，为了实现开关柜局部放电超高频传感器的合理布局，采用时域有限差分法仿真分析了开关柜内部结构对局部放电超高频信号传播特性的影响。通过XFDTD建立开关柜简化模型，对影响因素逐步进行仿真研究，结果分析表明：开关柜柜壁会显著加强随距离逐渐衰减的超高频信号幅值，不受柜壁厚度的影响；超高频信号可以穿过隔室缝隙传播，在脉冲源脉宽一定的情况下，存在临界缝隙长度；绝缘支柱会对超高频信号产生一定的衰减作用。通过试验平台对部分仿真结果进行了验证，结果一致。其次，将双谱法应用于开关柜局部放电时延估计，在此基础上，提出了小波改进双谱时延估计算法，此算法在低信噪比时双谱法误差增大情况下仍能有效估计时延。通过MATLAB和试验研究，结果表明当局部放电信号含噪时小波改进双谱估计法比双谱估计法更能准确地计算出两个局部放电信号之间的时延。最后，为了对比研究典型时延估计算法在开关柜局部放电超高频定位应用中的优劣，通过XFDTD对两种开关柜模型进行仿真研究，得到两路局部放电超高频信号，采用广义互相关、双谱法等六种方法计算原始及人工染噪信号时延。结果表明：开关柜复杂结构与噪声均会严重削弱时延算法的估计精度；功率曲线法与累积能量拐点法简单易行但误差较大；广义互相关法在无噪声信号时延估计中具有最好的估计精确度，但受噪声影响易于失效；针对原始信号和染噪信号，双谱法均能够进行时延估计，证明了双谱法具有很好的抗干扰性；在此基础上的小波改进双谱估计法具有更好的估计精度，为开关柜局部放电超高频信号定位奠定了基础。