目前变电站常用的避雷器为氧化锌型避雷器。氧化锌避雷器保证了电力设备在雷击浪涌电流冲击下处于一个安全可控的水平。由于长期处于露天环境和受工频电压的影响,避雷器阀片可能会出现受潮、老化等现象,从而对电力设备的保护性能下降,引起电力设备损坏,甚至影响到整个电网的运行。因此有必要对避雷器进行定期的监测和评估。本文探讨了避雷器阀片的微观结构和等效电路。阐述了避雷器各种故障情况和泄漏电流等特征量的关系,总结得出流过避雷器的全电流、阻性电流、阻性电流基波及其三次谐波是能有效反应避雷器故障状态的特征量。分析了目前常用的几种避雷器的在线监测方法的优劣,最后采用谐波分析法作为监测系统提取特征数据的方法。本文详细探讨了避雷器在线监测过程可能受到的相间干扰、电网谐波干扰、现场环境温度和湿度的影响。针对泄漏电流信号进行FFT时可能产生频谱泄露和栅栏效应以及电网频率波动对采样带来的误差影响,提出了在加汉宁窗的基础上应用时移相位差校正方法对泄漏电流信号频谱的幅值、相位、频率进行校正;针对外界可能的白噪声和电磁干扰,本文采用改良的小波阈值去噪方法对避雷器采集数据进行信号处理前的消噪,在Matlab中对两种修正算法进行仿真验证,仿真结果表明这两种方法均取得了较好的效果。本文介绍了避雷器在线监测系统的工作原理,设计了系统软件模块的通信协议。为实现采集数据远程传输,本文使用无线串口收发数据。基于通信协议编写了MCU内数据传输的程序。基于Labview2013完成了在线监测系统上位机的设计,在上位机内实现了采集数据的接收存取以及信号处理。对在线监测系统的软件模块进行测试分析,测试结果表明本文设计的软件模块能稳定运行,并准确显示数据。