徐安恬，周小丽，崔刚刚，刘木清

(1.复旦大学先进照明技术教育部工程研究中心，上海 200433；2.复旦大学光源与照明工程系，上海 200433)

引言

近年来，电能方面的需求的增加，对供电安全有了更高的要求。截至2018年11月，建成和核准在建特高压工程线路长度达到3.35万km，变电(换流)容量超过3.4亿kVA(kW)[1]。在高电压等级电网的大规模建设中，GIS凭借结构紧凑、配置灵活、安装方便、维护间隔时间长等诸多优点在电力系统中得到了大量的使用。但是在设计、制造、运输、安装等过程中出现的绝缘缺陷会使GIS发生故障[2]，并直接影响与其关联的上下游电力设施，甚至有可能造成大范围停电和安全事故。

因此在运行过程中，能对GIS内部的局部放电进行有效检测并且准确定位具有重要的意义。除了目前常用的超声波检测法和特高频检测法[3-6]，抗干扰性能更强的光学检测法是新兴的检测手段[7，8]。

本文利用TracePro软件进行仿真实验，模拟GIS内部存在一个点状放电源的情况。当点状放电源位于腔体内不同的位置时，对放电源产生的光学信号传播特性展开研究，收集并分析检测面和检测点上的数据，探究放电源位置与检测数据之间的关系，为光学传感器的布置方案提供参考。

1 GIS设备建模

1.1 罐体结构

根据实际GIS设备罐体进行简化并建模，得到如图1所示的模型。其中，左图为模型外部样式，从上至下依次可见球头螺栓、连接高压杆、上盖板、侧盖板、通气口堵头、下盖板等部件，右图为隐藏外壳后的内部样式，可见高压端支撑杆、接地端支撑杆、上下柱体和两柱之间的放电部分。……