气体绝缘开关设备（Gas insulated switchgear，以下简称GIS），是指将除了变压器以外的其它一次设备按照一定的方式优化组合，并且封装在充有SF6气体的密闭圆筒中。GIS设备的特点是:检修周期长、运行安全可靠，维护工作量小，GIS设备在现代电力系统中得到了广泛的应用，其运行安全性和可靠性也得到了国内外广泛的关注。　　GIS设备的故障检测一直是GIS设备应用中的重点也是难点;通过GIS耐压试验可以有效的检测GIS的绝缘状态，放电过程中产生的超声是检测放电的重要手段，本文针对传统GIS设备耐压试验中故障检测技术的不足，根据GIS设备中局部放电发生、发展的特点，开发了多通道超声波GIS故障检测设备，基于多通道超声的GIS击穿定位方法对GIS设备的绝缘故障进行了分析。　　基于GIS设备局部放电发生的原理，分析了GIS设备内部局部放电产生的原因、发展过程。在三电容模型的基础上，研究了局部放电的等效电路、放电电流频谱特性和真实放电量的特点;根据GIS中常见缺陷，设计制作了5种典型独立绝缘缺陷模型，即针板模型、沿面模型、悬浮电位模型、内部气隙模型、自由金属微粒模型，基于有限元法，应用ANSYS软件对典型的缺陷模型空间电场特性进行了计算分析。　　基于物理学中超声波传播理论，研究了超声波局部放电检测技术，对局部放电产生超声波的原理进行了分析;研究了局部放电过程中超声波信号的频率和传播特性，研究了超声波局部放电检测方法、现场检测流程以及超声波局部放电的几种典型的图谱;针对针板模型、沿面模型、悬浮电位模型、内部气隙模型、自由金属微粒模型5种典型缺陷谱图的时频特性进行了分析。　　研制了多通道超声GIS故障检测系统，基于无线网络技术、数字信号处理技术，搭建了硬件平台的数据采集和数据传输模块，基于.Net框架，应用Microsoft VisualStudio.Net2008开发了GIS故障测量系统的软件平台。　　基于开发的多通道超声GIS故障检测系统，采用基于多通道声发射原理的GIS击穿定位方法，对500kV变电站中550kVGIS设备交流耐压过程中内部的击穿放电位置进行了检测，并根据返厂检查和故障气室内自由微粒物材质成分，对故障原因进行了分析。