由于电力行业正逐步向无人化、智能化快速发展，各类电气设备的安全监测与故障预警已成为当前重要的研究方向。其中，局部放电现象会由于局部放热、粒子撞击、化学腐蚀、射线老化等因素造成电气设备绝缘劣化，因而多被用来表征电气设备的安全运行状态。针对局部放电的超声检测方法因其电气隔离、安全可靠、操作便捷等优势，得到广泛认可。　　局部放电因气体膨胀和收缩导致疏密波而产生大量的声学信号，其中以频率为 20kHz 至 300kHz的超声波为主。然而，由于膨胀气体遇冷缓慢收缩，局部放电信号还会产生频率为20Hz 至 20kHz的可闻声波。两类信号均是局部放电现象分析的重要组成，因而传统的单一超声检测法可能造成局部放电声学特征频谱的部分缺失。为此，本文通过设计一台双通道局部放电检测仪器，实现超声波与可闻声波信息的同时采集，从而可为电气设备局部放电准确检测与全面分析提供一种新的解决思路与办法。　　本文首先对局部放电机理展开了论述，介绍了声波特性，论证了双通道检测的必要性，并通过放电检测实验对局部放电物理模型进行了选择。本文随后提出了高低频融合的局部放电检测系统，具体组成单元有：局部放电模拟系统、电压转换与监控系统、信号调理系统、双通道高速数据采集系统，以及显示预警系统。　　电压转换与监控系统利用 PWM 控制等电压转换原理为系统提供了不同等级的供电电压，并通过高边电流监控保证了供电模块的稳定运行。信号调理系统用于将换能器采集到的模拟信号调理为采集系统所需的安全输入信号。系统通过交直流耦合电路对低频或直流信号进行筛选，通过衰减电路和程控增益放大电路将采集到的模拟信号调理至安全输入电压范围，最后借助触发电路实现数据采集功能的触发。　　双通道高速数据采集系统基于AD9228芯片和FPGA芯片进行设计。首先利用信号发生器产生两路超声波与可闻声波模拟信号，利用SignalTap II观测FPGA的TTL信号以验证模拟结果。随后提出了基于可变静态存储控制器（FSMC）数据总线传输的方案，通过分析 FSMC 通讯总线的基本原理和数据读写时序，建立了超声波与可闻声波的双路采集模型，以实现局部放电高低频信号的同时采集。显示预警系统将实时波形和处理信息显示在液晶屏上，并通过蜂鸣预警模块实现对局部放电现象的提示。　　本文最后对高低频融合的局部放电检测装置进行了实验研究与结果分析。通过单频变压实验和单压变频实验，研究了局部放电检测系统的准确性。随后对局部放电检测系统的方向检测性能进行了实验比较，利用平滑供电和变距击穿实验，对局部放电的放电强度进行了实验分析。最后在110kV变电站进行了变电柜局部放电的在线检测。　　本文为局部放电信号检测提供了一种声学宽频分析理论与高低频融合检测装置，从而可为电气设备的安全监测与故障预警提供借鉴。