局部放电检测是变压器绝缘故障诊断和状态评价的重要方法。局部放电超声检测和其它检测方法相比，在局部放电定位方面具有明显的优势。然而由于电力变压器内部结构非常复杂，会对超声波的传播产生严重的影响，导致目前通过超声方法进行变压器局部放电定位仍存在较大的误差。因此，研究局部放电超声信号在变压器复杂绝缘结构中的传播特性对于提高局部放电定位的精度，保证变压器安全可靠运行具有重要的意义。　　本文设计并建立了变压器局部放电的超声检测系统，并结合局部放电脉冲电流检测法对变压器超声检测的关键技术问题进行了研究;设计了气隙放电和针板放电电极系统，并对典型局部放电类型产生超声波的机理进行了分析，同时通过试验研究得到了超声波的频谱分布、超声波强度与放电量的关系、以及缺陷模型参数对超声波基本特性的影响;针对变压器内部的油纸绝缘结构，分析了影响超声波在变压器内传播的因素，并设计了五种典型的复合绝缘结构试验模型，通过试验研究得到了超声波在单一油介质中的衰减特性以及油纸板的厚度、结构、位置、角度等参数对超声波传播特性的影响规律;最后依据超声波的基本理论，采用COMSOL软件对变压器油纸结构中局部放电超声波的传播过程进行仿真计算，并与试验结果进行了对比分析。　　试验和仿真结果表明:对变压器典型局放的针-板放电和油纸板气隙放电两种油纸绝缘结构模型，其超声波的强度与放电量成正线性关系，但斜率不同。气隙放电所对应的超声波的频率分布在约20kHz～300kHz的频带上，而针板放电所对应的超声波的的频率则主要集中在中心频率约为145kH附近。对在单一油介质中的油纸混合结构，其超声波的强度随着传播距离的增大呈指数衰减趋势，同时油纸板厚度和层数的增加都会造成超声波强度的减小，油纸板与放电源距离的增加会使得超声波穿过油纸板的衰减增大，超声波的强度与油纸板的倾斜角度之间呈现余弦变化的关系。