近些年来,绝缘管型母线设备在运行过程中经常发生故障,对电力系统的稳定运行造成了较大的影响。绝缘管型母线在生产、制作、运行过程中可能会产生一些潜伏性的缺陷,从而成为运行过程中的薄弱环节。绝缘管型母线的实际运行过程是一个包含了电场、热场、磁场、应力场等多个物理场的耦合反应的复杂过程。因此,基于多参量耦合的研究方法,开展绝缘管型母线的电-磁-热-力耦合特性分析具有十分重要的工程价值。通过多物理场耦合的方法来进行管型母线的仿真分析,有利于正确地分析缺陷故障过程发展机理以及状态评估方法。本文从多物理场的耦合关系入手,基于电-磁-热-力等多物理场耦合的仿真方法,构建了绝缘管型母线的有限元多物理场仿真计算模型,最终得到了绝缘管型母线不同典型缺陷下的物理场分布规律。除此之外,搭建了局部放电检测试验平台,进行了管型母线局部放电的相关检测。本文的主要研究工作如下:(1)研究了绝缘管型母线典型工况下电-磁-热-力多物理场的分布情况。从绝缘管型母线电-磁-热-力多物理场的耦合关系入手,利用有限元仿真软件搭建了绝缘管型母线的有限元多物理场仿真计算模型,然后对绝缘管型母线进行仿真计算,最终得到了典型工况下绝缘管型母线的电场、磁场、温度场、应力场的分布规律。(2)研究了绝缘管型母线气隙缺陷下的物理场分布情况以及局部放电特性。基于气隙缺陷下多物理场的耦合模型,仿真分析了气隙缺陷下各个物理场分布的规律。设置了不同的绝缘管型母线的缺陷尺寸、形状、位置,通过仿真分析得到了这些因素变量对物理场分布的影响规律。最后,利用绝缘管型母线的局部放电试验得到了气隙缺陷故障下局放的变化规律。(3)研究了绝缘管型母线不同金属缺陷下的多物理场分布以及局部放电特性。常见的典型金属缺陷:悬浮颗粒、金属贯穿、端部毛刺。基于不同金属缺陷下多物理场的耦合模型,仿真分析了不同缺陷下各个物理场的分布规律。此外,通过仿真分析得到了不同金属缺陷尺寸、端部伸出长度、贯穿深度下物理场的分布规律。最后,利用绝缘管型母线的局部放电试验得到了不同典型金属缺陷故障下局放的变化规律。