一种变压器局部放电光纤分布式传感系统，可对变压器实现分布式局部放电超声传感与定位，包括泵浦源、980/1550nm波分复用器、光纤传感元、电光调制器、电光调制驱动器、可调射频源、1×2光纤耦合器、密集波分复用器、延迟光纤、1×4光纤耦合器、光电探测器和数据处理模块；四个光纤传感元串联传感，实现简化传感光路拓扑；四个光纤传感元返回光信号中心波长互异，采用密集波分复用器进行波分复用，采用电光调制器进行周期性线性扫频，并利用延时光纤的不同时延令不同波段的光波产生光频差，实现对不同光纤传感元的频分复用，最终仅用一个光电探测器对四个光纤传感元返回传感信号进行探测，实现对变压器局部放电光纤分布式传感。