局部放电（Partial Discharge，以下简称PD）在电力系统中是一项十分常见的设备劣化现象，本文着重研究利用超高频（Ultra High Frequency，以下简称UHF）法对变压器局部放电进行在线检测研究，这对整个电力系统的安全运行有着十分重要的意义。本文根据UHF法的基本特性，利用微波理论、天线理论、电气测量技术以及电磁场分析等多种理论对变压器局部放电在线检测进行深入研究。首先对所产生超高频电磁波的具体辐射原理进行详尽的理论研究，通过分析并设计出阿基米德双臂螺旋天线对变压器局部放电时产生出的超高频信号进行接收，并经过实验验证其设计的合理性以及良好的性能。同时在实验室内对于多种放电模型中超高频放电信号进行实验分析以及特征研究。然后运用单级发射天线实现对变压器的箱体外的局部放电超高频信号的相关研究。而变压器箱体内部的超高频信号也需要进行相关的实验研究，从而对于信号的传播规律以及衰减性质进行深入研究。最后，利用220kV油浸式变压器的试验研究以及UHF定位系统，对设置的局部放电缺陷进行检测以及定位。定位方法主要是通过试验进行UHF电磁波通过绕组后其衰减程度以及实现到达传感器的时间差的误差测量，最终计算得出定位结果以及测量误差。本文所做的工作为变压器局部放电UHF检测技术提供了坚实的实验基础。