局部放電發生時伴有電脈沖、電磁發射、聲、光、熱以及放電導致絕緣材料分解出氣體等現象，并引起局部過熱等化學和物理反應。通過探測這些物理現象或化學產物，均可以實現局部放電檢測。按照局部放電檢測原理可以將現有的定位方法分為三大類：電氣定位方法、超聲波(Acoustic Emission，簡稱AE)定位方法、特高頻( Ultra-High-Frequency，簡稱UHF)電磁波定位方法。

電氣定位方法的基本原理是：當變壓器內部發生局部放電時，產生的電流脈沖沿繞組傳播到達測量端，該放電脈沖包含了局部放電定位所需的有用信息，通過對放電脈沖進行分析來確定局放源的位置。根據分析的放電信息不同，傳統的電氣定位法可以分為以下幾種：起始電壓法、多端測量定位法、極性法、行波法及電容分量法。隨著對變壓器繞組傳輸特性研究的深入以及數字濾波技術的發展，又出現了改進的電容分量法(與數字濾波技術相結合)和端點電流脈沖頻譜分析法。電氣定位方法存在兩大缺點：(1)抗干擾能力差。變電站現場存在大量電磁干擾，脈沖電流信號的信噪比低，電氣定位方法難以用于現場測試，僅可用于實驗室測試。(2)普適性差。在電氣定位方法中需要利用計算機精確模擬變壓器繞組的傳遞函數譜圖。由于變壓器繞組結構的復雜性、多樣性，此方法難以推廣應用。

AE定位方法是根據局部放電產生的超聲波的傳播時間或波束方向來確定放電源的空間位置的。根據超聲波到達各傳感器的時間差進行定位的方法叫時間差定位方法；根據超聲波束傳播方向進行定位的方法叫做相控陣定位方法。AE時間差定位方法是目前現場應用最廣泛的一種方法，按照基準信號又可將其分為“電一聲”法和“聲一聲”法兩種。“電一聲”法是指利用電脈沖信號作為基準，獲取超聲波的傳播時間，再根據超聲波的傳播速度而計算出放電源與傳感器的距離、以及放電源的位置。“聲一聲”法利用超聲波信號到達多個超聲傳感器的時間差，經過各種計算方法，確定局部放電源的幾何位置。相控陣定位方法是近年來引入變壓器局部放電定位的一種新方法，它通過超聲波傳感器線陣同時對空間信號場進行多點并行采樣，應用MUSIC(Multiple SignalClassification)算法提取所接收的線陣信號及其空域特征信息、計算故障方向和位置。超聲波定位法能直接實現局部放電空間定位，具有原理簡單、抗電磁干擾能力強、成本低的優點，受到了電力試驗人員的普遍應用。但是，在應用過程中暴露出超聲波定位方法中無法克服的兩大問題：第一，超聲信號在變壓器內部傳播時衰減嚴重，導致超聲波檢測靈敏度低，尤其是檢測不到繞組中局部放電的信號；第二，理論上針對的是一個放電點，而實際設備內放電點可能會有多個，導致時間基準值容易混淆，定位精度不夠。

特高頻(Ultra-High-Frequency，UHF)定位方法是一種新方法。它利用3個及以上傳感器接收局部放電UHF信號，測量UHF信號到達兩兩傳感器的時間差，利用時間差、波速、傳感器坐標等信息通過計算得出故障位置。UHF方法具有靈敏度高、抗干擾能力強的優點。雖然國內外研究機構和學者在實驗室開展了一些變壓器局部放電UHF定位的探索研究工作，但是真實變壓器繞組中局部放電UHF定位中還存在許多問題巫待解決，比如：如何保證首波檢測靈敏度、如何準確計算首波到達時刻、如何布置傳感器和準確定位等等。