高压开关柜广泛应用于电力系统的发电、输电、配电、电能转换和消耗等环节,起通断、控制和保护作用。局部放电既是绝缘介质老化的象征现象,又是绝缘介质损坏的原因之一。对高压开关柜局部放电故障进行在线监测,可以及时地检测柜体是否有设计、制造、安装等缺陷,评价绝缘的老化情况,提高设备运行安全性。对高压开关柜局部放电在线监测系统的研究,具有可观的应用价值和重要的科学意义。通过学习国内外相关研究成果,应用超高频(UHF,Ultra High Frequency)法设计了一套高压开关柜局部放电在线监测系统。(1)硬件系统的超高频天线选用微带天线,借助Filter Solutions 10.0设计了带通滤波电路,以ATF-54143为核心做了低噪声放大器设计,检波电路以AD8313ARM芯片为核心进行了设计,数据高速采集模块采用FPGA为控制核心以AD9446作为模数转换芯片的方案,电源电路模块采用以UC3842核心的方案。(2)系统监测软件是在线监测系统的重要组成部分,本文对系统监测软件提出了方案。(3)在线监测系统需要较强的抗干扰能力。本文设计了硬件和软件抗干扰方法,并对软件抗干扰进行了仿真。(4)超高频天线是整个在线监测系统的核心部件,是应用超高频法在线监测区别于其它方法的最显著特征。本文根据高压开关柜的结构特点和在线监测设计要求,借助于HFSS(High Frequency Simulator Structure)设计仿真软件,设计了一款超高频段矩形微带天线。本文所设计的硬件系统电路各环节能够满足设计要求,在线监测系统能够实现对高压开关柜局部放电的实时监测。系统抗干扰方法能够取得较好的效果。设计的矩形微带天线,谐振频率在1GHz左右,具有370MHz带宽,并且具有较好的方向性,能够满足实际应用要求。