高速铁路具有低碳、高速、环保、节能等优势,从电网中获取电能,经牵引变压器送至牵引网络为高铁电力机车供电。而气体绝缘金属封闭式组合电器(Gas Insulated Mental-enclosed Switchgear,简称GIS)是高压电网中重要的高压电器,GIS在生产、运输、运行中难免会产生绝缘缺陷,而GIS的绝缘缺陷主要以局部放电(Partial Discharge,简称PD)形式表现,长期的PD会造成GIS内部绝缘材料损伤,并导致绝缘性能下降,严重的PD还会造成大范围的停电事故,造成大量的经济损失。因此,局部放电检测能够提供具有危害的潜伏性绝缘缺陷的早期指示,对其进行检测不仅能够检测到GIS制造与安装过程中引入的绝缘缺陷,而且能够有效地评估绝缘缺陷的类型及严重程度,以便及时采取应对措施,避免绝缘缺陷的进一步恶化。GIS设备内部特殊的结构导致其内部局部放电的频率成分较为复杂,通过现场试验获得研究数据常受到强烈的电磁干扰,因此通过建立GIS仿真模型,对其内部局部放电激发的电磁波传播规律进行研究,能够有效的提高研究效率,缩减研究成本。然而,近年来对GIS局部放电的仿真分析,GIS仿真模型不够精确,并且其激励源多采用三角波或者高斯函数替代,和实际不同绝缘缺陷类型产生的局部放电,激发的电磁波相比有很大差别。因此,本文采用COMSOL软件建立GIS局部放电仿真模型,并采用四种典型绝缘缺陷的局部放电信号数学模型作为激励源,研究不同类型绝缘缺陷的局部放电电磁波信号在GIS内的传播规律。本文的主要工作如下:(1)在有限元理论的框架下使用COMSOL完成直线型GIS仿真模型的建立,在此基础上研究激励源脉冲宽度与幅值对GIS电磁波传播的影响;以及GIS内电磁波传播时的时延特性与衰减特性。(2)使用直线型GIS仿真模型研究模型尺寸对GIS内电磁波传播的影响;建立T型及L型GIS模型,研究GIS模型结构对GIS内电磁波传播的影响。(3)采用四种典型绝缘缺陷放电信号源的数学模型作为激励源对四种典型绝缘缺陷局部放电进行仿真,最后使用实验数据结合仿真数据分析四种典型绝缘缺陷局部放电的放电规律以及特征。