电力系统的稳定运行是人们正常生活的保障,对电气设备进行预防维修就显得至关重要,然而,由于传统的预防维修具有时间周期长、费用大、需要大面积停电等缺点,不能保障正常的用电。随着自动化技术的提高,电力系统中的高压设备的检修方式也在不断改进,状态维修是电气设备检修技术未来发展的必然趋势。电气设备在线监测的实时数据为状态维修的主要依据。金属氧化锌避雷器作为电力系统中消除过电压的保护设备,对其进行在线监测是保障电力系统正常运行的必然要求。本文根据金属氧化锌避雷器的简化电路,对避雷器的出现的故障与其电流存在的关系进行分析,介绍了几种避雷器在线监测的方法,并分析了各个方法的优缺点,考虑到避雷器老化或受潮阻性基波电流和阻性三次谐波电流增大的速度不同这一特点,采用谐波分析法对金属氧化锌避雷器的电压、电流进行分离,得到需要的阻性基波电流和阻性三次谐波电流,监测其变化。以单片机STM32为控制单元的核心,设计金属氧化锌避雷器在线监测硬件电路,其中包括了精密电流互感器和电压互感器,小电流放大、I/U转换及保护电路,并通过仿真比较几种滤波电路后,选择巴特沃斯滤波电路对电压和电流信号进行滤波,其次设计了电压、电流信号的电平抬升电路,满足后续单元的输入要求,经过调理电路处理后的电压、电流信号通过STM32进行A/D转换后,利用RS232将信号传送至上位机(PC)。基于LabVIEW平台设计金属氧化锌避雷器在线监测的软件系统,系统实现了数据的处理分析、数据存储、历史记录波形查询、故障记录以及网络传输等功能,并金属氧化锌避雷器受潮或老化进行判断。利用信号发生器验证硬件电路的可行性及软、硬件系统联试,接着通过Matlab/Simulink搭建避雷器模型,在LabVIEW中调用模型,并进行仿真运行,校验软件系统对数据处理分析性能。