变压器的局放超声信号的频谱分布很广，且各频率的超声信号所占的分量也各不相同；超声波在线检测中的噪声主要有励磁噪声、散热器风扇和油循环油泵噪声、磁滞噪声等。这些噪声的强度超过局放超声信号。因此，要有效的检测局部放电超声信号，就应对局放超声波信号进行频谱分析，以了解噪声与超声波信号的特征。
1．噪声频谱分析
根据某500kV开关站变压器的噪声频谱分析结果，变压器两侧面的*强噪声频率为1.5kHz，强度较次的噪声频率为4.68kHz；散热器侧的噪声强度高与非散热器侧，两侧面的噪声频率均低于15kHz范围内，属于低频可听噪声。变压器铁芯磁噪声频率分布在10--65 kHz范围内。用截止频率为70 kHz的高通滤波器对这种低频噪声进行滤波，滤波后的噪声强度已相当弱。经滤波后的噪声频率分布范围很宽，且各种频率噪声的频谱幅值基本相当，类似于白噪声频谱。对其他电压等级变压器的噪声频谱分布于上述500 kV变压器大致相同，即分布在低于65kHz频率范围内。
2．变压器局部放电超声波信号频谱分析
由于局部放电以及其产生的超声波信号都具有一定程度的随机性，使得每次局部放电超声波信号的频谱都有所不同，主要表现为频谱峰值频率的变化；但整个局部放电超声波信号的频率分布范围却变化不大。局放产生的超声波，从声学角度上分析有两类。其一是气泡或气隙放电，由于气泡的尺度为几个微米至几百个微米，其击穿时声发射频率可从几kHz至几百kHz。另一类是介质在高场强下游离击穿，其声发射的频谱将更宽、声谱将更高。**类放电特征是间断、大脉冲，如针对板放电。通过模拟局放的针、板放电试验，可以发现超声波频谱有一定的随机统计规律。频谱能量大都集中在50 kHz--300 kHz频段。
综上所述，变压器的噪声频率分布在低于65 kHz的范围内，局放超声信号的频率分布于扰动噪声频率分布有明显差别。
实验和理论分析表明，传播媒质对超声吸收系数随频率的平方增长，即频率越高，吸收系数越大，声波在传播途中的衰减越厉害。因此系统必须利用低频段的超声信号，以保证系统具有较高的检测灵敏度，但又要尽量避开变压器铁芯自身振动、噪声等干扰（小于60 kHz）和其他电磁噪声干扰。故超声定位系统通带取70 kHz-180 kHz频段较为合理。
3．声压幅度与放电量的关系
当放电量较大时，声压幅度正比与放电量，可认为是线性规律。因此，根据检测到的超声信号幅值变化，可估计局放的大小和绝缘劣化进程。
电力变压器内绝缘结构十分复杂，但经由浸泡后的绝缘介质与变压器有的声阻抗十分相近，它们构成许多间隙声信道。当变压器油中或较外围的电力变压器局部放电故障时，其声信号总能较强的传输到油箱外壳耦合良好的传感器上。这使得绝大多数局放超声信号能被检测到，只有发生在绕组内部的较小的局放（数百PC），因绕组的衰减而难以检测到。
变压器、发电机等运行时出现内部故障的原因往往不是单一的，一般存在局部放电的同时还有热点，还可用油色谱分析来进行检测，而且故障是在不断发展和转化的，因此在判断原因是应注意综合分析。在判断设备是否有无故障极其严重程度时，要根据设备运行的历史状况和设备特点及外部环境等因素进行综合判断，如负荷、温度、油中含水量、油的保护系统和循环系统，油中绝缘纸类别等，以及与取样和测试的许多可变因素有关。对变压器故障部位的准确判断，有赖于对其内部结构和运行状态的**掌握，并结合历年数据和其他试验（如直流电阻、绝缘、变比、泄漏、空载）等进行比较，局部放电的判别技术应借鉴新方法和技术，将有很大帮助。
