相对于传统的空气绝缘变电站（Air-Insulated Substation,AIS）,绝缘介质为SF₆的全封闭气体绝缘变电站（Gas-Insulated Substation,GIS）拥有占地空间小、绝缘性好、安全系数高、灭弧性能好等特点,广泛应用于现代变电站中。但操作隔离开关和断路器等设备会产生特快暂态过电压（Very-Fast Transient voltage,VFTO）,严重影响GIS内部以及外部设备的安全。准确检测VFTO是研究人员减少VFTO造成危害的第一步。现有VFTO传感器一般体积较大、安装较为复杂,且需要对GIS结构进行改造,无法安装与现有GIS设备上。为了解决以上VFTO传感器安装复杂、需要对GIS结构改造的缺点,本文研制了一种基于电容分压微积分测量原理的小型化外置VFTO测量系统。本文以传感器及微积分电路的等效电路为基础,分析了限制测量系统带宽的主要因素,通过特殊的传感器结构设计及优化微积分电路元件的排布提高了测量系统的带宽。同时,研究并设计了用于小型化VFTO测量系统分压比标定的标定平台与陡前沿脉冲标定的ns级脉冲发生器。本文在实验室环境下对研制的小型化VFTO测量系统进行了频域扫频标定实验、时域方波标定实验、分压比标定实验,并与云南电网有限公司的标准化高压标定平台的内置VFTO传感器进行了对比试验。根据标定实验结果及对比实验结果,所研制的小型化VFTO测量系统工频分压比为1:49881且±3 d B带宽为50 Hz至大于100 MHz,且动态特性与静态特性均符合VFTO测量需求。应用该测量系统在大理500 k V变电站GIS进行了特定情况下的VFTO测量,测得时域与频域波形符合GB/T 18132.1对标准VFTO的定义。测试结果表明,该测量系统满足VFTO测量要求,可应用于实际VFTO测量。