变压器作为电能传输和配送过程中能量转换的核心,其可靠性对电力系统的安全运行有非常重要的作用。局部放电是变压器绝缘劣化的早期表现形式,放电量的大小和故障位置,与变压器的运行寿命密切相关。运行中的变压器绝缘检测及故障定位是困扰行业的一个难点,尤其是当发生局部放电故障的绝缘薄弱点在变压器绕组匝间时,检测和定位将更加困难。本文应用有限元的方法,对变压器绕组内局部放电超声信号进行了仿真,研究了超声波信号在变压器绕组内部的传播规律,提出了应用时差定位法对变压器绕组内的局部放电进行定位的方案,并得出了相应的传感器布置方案;定制了 35kV变压器绕组,使用新型结构的EFPI光纤传感器在其中进行实物试验,得到了比较精确的定位结果,验证了仿真结果的正确性和时差定位算法的可行性;在此基础上,对仿真定位结果进行了误差分析,研究了定位误差产生的原因,并提出了相应的改进办法;构建了不同电压等级的变压器绕组仿真模型,对绕组中的局部放电进行了仿真定位研究,得出了不同尺寸变压器绕组内局放定位的传感器布置方案。通过仿真和定位研究,验证了时差定位法可以应用于变压器绕组内的局放定位,且结果较为精确,为变压器绕组内部局放信号的检测和定位提供了一种新的方法。