随着现代电力系统不断向智能化和集成化发展,变电站在开关操作过程中产生的高频瞬态电磁场是导致二次设备故障的主要因素之一。尤其是在隔离开关操作过程中,触头引起的电弧燃烧和重燃,将在断开的母线上产生瞬态电磁场,并将能量辐射到周围空间,造成变电站中二次敏感设备的误动或系统故障、使用寿命缩短和性能永久性下降,严重时甚至可能破坏电子、电气设备等。加装金属屏蔽腔体通常是一种抑制电磁干扰的有效措施,从而定义了屏蔽效能来表征金属屏蔽腔体对电磁波的屏蔽能力。在实际工程应用中屏蔽腔体并非是理想的完整结构,表面的开孔和缝隙为电磁耦合提供了通道,导致了腔体屏蔽效能降低。因此,这也使得对屏蔽效能预测方法的研究,成为了众多学者备受关注的焦点。本研究针对变电站二次设备在长期运行工况中面临的电磁干扰现象,综合考虑加装屏蔽腔体对电磁干扰的削弱,建立评估二次设备屏蔽腔体屏蔽效能的解析模型,包括外部辐射和内部泄漏两种情况。主要有以下研究内容:首先,考虑干扰源在二次设备屏蔽腔体外部的辐射,基于电磁拓扑理论的BLT方程和Dehkhoda模型建立了一种能够快速预测具有多孔阵屏蔽腔体的混合解析模型,研究在电磁辐射情况下的屏蔽效能,并与CST仿真实验以及参考文献中的解析方法作了对比,结果表明三种方法能够很好地吻合,验证了本文所建立混合解析模型的准确性。该解析算法与CST数值仿真相比较不但计算速度快而且可节省大量内存。其次,在实际应用中为了便于内部设备的安装,屏蔽腔体的外观也不仅限于是规则的结构。基于外部辐射情况下建立的混合解析模型将其进一步扩展,针对不规则屏蔽腔体结构建立了计算屏蔽效能混合解析模型。通过与CST数值计算作对比验证了扩展混合解析模型的有效性,并分析了不规则屏蔽腔体在改变不同参数条件下的特性规律,包括腔体结构参数和内置有损介质层等相关参数。最后,考虑二次设备屏蔽腔体内部产生的电磁泄漏对外部电子设备的电磁干扰,基于电磁拓扑理论建立了屏蔽腔体内部泄漏的屏蔽效能解析模型,研究了其屏蔽效能。仿真计算结果与参考文献方法一致性较好,其中屏蔽腔体开孔方式包括单一开孔、圆形孔阵、偏心孔阵等。