本实用新型提供了一种牵引供电系统在线监测装置，属于电气异常监测技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种牵引供电系统在线监测装置硬件结构的改进；包括装置壳体，装置壳体的正面设置有显示屏和多个指示灯，装置壳体的背面设置有电源开关和外部接口，装置壳体的内部固定有控制电路板，控制电路板上集成有数据采集模块、信号处理模块、数据存储模块、通信模块、显示模块、电源模块和告警模块，数据采集模块的输入端分别通过导线与设置在牵引变电所三相侧进线、牵引侧母线和馈线、分区开/闭所母线、馈线以及电力机车25kV网侧的电压传感器、电流互感器、信号调理器相连；本实用新型应用于铁路牵引变电所。