局部放电超声阵列定位方法是一种基于超声阵列传感器与阵列信号处理技术的局放定位新方法。目前,基于多种阵列结构形式的局放定位方法及系统的研究成果较少,且需要从定位算法、定位实验验证方面开展深入研究。论文在国家自然科学基金“局部放电超声阵列信号的提取策略研究”项目(51307060)、河北省自然科学基金“基于超声阵列传感器的电力变压器局部放电在线定位研究”项目(2010001703)和中央高校基本科研业务费专项资金项目“基于超声相控阵的大型变压器局部放电定位研究”项目(09MG09)的资助下,开展了局部放电超声阵列定位系统的开发与应用研究,主要内容如下:首先,介绍了基于超声阵列传感器的测向基本原理,并提出了一种基于四点测向交叉的定位算法,然后基于Matlab仿真环境,开展了对线形、十字形、方形和圆形的超声阵列传感器的局放定位仿真研究。其次,设计了十六个超声传感器阵元,并对各个超声传感器阵元进行了接收性能的测试,设计了线形、十字形、方形和圆形超声阵列传感器装配体,然后通过超声传感器阵元与装配体的灵活组合,可以得到各种不同阵元个数和不同阵列结构的超声阵列传感器。在此基础之上,搭建了一套基于超声阵列传感器的局放超声阵列定位实验系统。最后,利用局放超声阵列定位系统,分别基于线形、十字形、方形和圆形超声阵列传感器开展了局放超声阵列定位实验,分析比较各种不同阵列结构的传感器在局放定位中的准确度及可靠性,验证本文算法的正确性和实验系统的有效性。