高压隔离开关是电网系统中重要的高压电器设备,是保证输电系统正常运行的关键。为了优化供给电力资源,保证电力系统的正常运行,本文针对GW17型特高压隔离开关进行研究分析,以提升系统运行稳定性为目标,对隔离开关主闸刀系统的机械特性进行动力学分析与优化设计,同时对其主导电系统进行电场和温度场分析,主要研究内容如下:首先,对高压隔离开关的结构组成及工作原理进行介绍,并根据基本参数建立GW17型特高压隔离开关的三维模型。根据运动简图,将主闸刀机构分为传动系统和折臂系统两部分,建立数学模型并进行运动分析。其次,对隔离开关进行试验研究,找到了隔离开关在运行过程中的停滞现象的原因在于电机转向迟滞效应。将获得的试验数据分段进行拟合并作为仿真的输入驱动函数,以达到模拟实际运行的效果。在ADAMS中建立虚拟样机,对系统中的关键构件和平衡弹簧系统进行动力学分析。再次,以最优分闸状态和最小外部输入作为优化目标,建立隔离开关的优化设计模型,并采用粒子群优化算法对主闸刀系统进行优化设计。优化后传动系统的空间拉杆减小14mm,空间拉杆球副的最大受力减小35.7%,实现了传动系统的轻量化,降低了系统的故障率;下导电杆的最大升角增大5.9%,改进了分闸时的运动状态,提升了运行的稳定性;优化后的最大驱动力矩比优化前减小50.6%,降低了外部输入力矩。最后,在ANSYS Electronics中对其进行电场仿真分析,得到了模型的最大场强为2.58k V/mm,低于空气的电离场强值3.0k V/mm,验证了均压环电场屏蔽性良好,不会产生起晕现象;同时在ANSYS Workbench中对其进行温度场分析,得到在下导电杆的软连接部位温升最高达48℃,低于允许温升数值。之后通过温升试验,验证了该款高压隔离开关满足设计需求。