本发明涉及换流变压器用球形超声特高频一体化传感器及传感系统，光纤传感处理系统与球形光纤超声传感单元连接，特高频传感单元与数据采集卡连接，光纤传感处理系统通过数据采集卡与滤波器连接，滤波器与计算机连接；球形光纤超声传感单元通过连接杆与特高频传感单元密封连接，特高频传感单元远离连接杆的一侧与传感组件密封连接；球形光纤超声传感单元检测待测换流变压器油箱内部各个方向的超声信号，实现油中局部放电信号的全方向探测，特高频传感单元检测待测换流变压器局部放电产生的电磁波信号，通过局部放电声学、电学信号联合检测，提高了待测换流变压器局部放电传感测量的准确度。