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气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear--GIS）具有占地面积小、不受环境干扰、运行可靠性高等优点，所以在电力系统传输中的应用非常广泛。但在加工、运输和现场装配的过程中，不可避免地会存在如金属突起物等缺陷，这些缺陷会导致GIS发生闪络、局部放电等故障，从而导致GIS系统的崩溃，易造成停电时间长、维修费用高等严重的后果。所以在故障发生之前检测出GIS内部的缺陷是非常必要的，目前检测放电的方法主要有电气测量法、超声波法、特高频法等。超声波检测法是以非入侵的方式对声波振动信号进行测量，将超声传感器粘贴于GIS筒壁来接收放电产生的声波振动信号，不会破坏GIS的结构，具备较强的抗电磁干扰能力，且操作简便。但是采用此法必须要了解声波在GIS中的传播属性以及声波与GIS结构之间发生相互作用所产生的声压分布。 本文运用通用性强、准确度高和离散单元灵活性大的有限元法来求解声振耦合问题，基于有限元分析软件ANSYS建立GIS声固耦合分析模型来模拟GIS放电辐射的声场。GIS几何模型包含铝合金金属壳、导电杆以及绝缘子三项电气元件，GIS的放电声源的模拟在ANSYS中表现为加载载荷，选择的声源为频率在1kHz～200kHz脉动球声源，然后仿真出GIS放电声场。通过ANSYS后处理器得到显示GIS筒壁上的声压分布的云图，发现以声源点为中心呈对称分布的圆筒壁上的声压基本上是均匀的。通过后处理器提取了GIS圆桶内外测试点的声压，得到了离放电声源距离不同的A～G七个点的声压分布图，并且得出结论:GIS壳体外部声压明显小于内部声压，当离声源越来越远时，声压相应地发生了衰减，且经过绝缘子之后的声压衰减的更为明显;低频段测得的声压值比高频段的声压值要低，说明声压的波长越短，穿透能力越强且方向性好，发散性低。 为了验证仿真结果的准确性，搭建了检测GIS放电声波信号的测量电路，测量原理是运用基于PVDF压电薄膜材料研制的传感器检测放电信号，用电荷放大器将电荷信号转换成电压信号，用带通滤波电路滤除掉噪声信号，用后置放大电路放大信号，最后通过峰值保持电路与A/D转换显示电路得到检测信号的幅值。通过实验检测记录了GIS放电产生的信号值，并将实验结果与ANSYS仿真的结果进行了对比分析，显示实验与仿真的结果吻合。该研究为GIS的超声波检测法提供了理论依据。