用于局部放电在线检测的声聚焦传感器和局部放电在线检测系统及其检测方法，本发明属于变压器设备领域。本发明提供了一种能够检测局部放电、不易受电磁干扰、灵敏度高的声聚焦传感器及具有声聚焦传感器的局部放电在线检测系统及其检测方法。本发明中，光纤尾穿入光纤终端管内，膜片固定玻璃套管的一侧，光纤终端管与膜片之间设置有空气腔，玻璃套管设置于抛物面内部，光纤尾纤的另一端穿出抛物面中部；电级的两端与高压电源的两端连接，电极和声聚焦传感器均设置于油箱中，声聚焦传感器和DFB激光器均与耦合器连接，耦合器通过光电转换器与示波器连接。本发明主要用于检测电力变压器局部放电。