近年来我国地震频发,汶川地震及余震先后引起灾区110kV及以上变电站停运90座,庐山地震造成24座变电站受损,造成了巨大的人员伤亡和经济损失,给救援和震后重建工作带来诸多不便。高压电器的抗震性能已成为国家电网和国内外电器生产企业极为重视的电器性能指标之一。在开关类设备中,气体绝缘全封闭组合电器(Gas insulated enclosed combination switch,GIS)相比其他开关设备具有更好的抗震性能,是地震多发地带优先选用的高压电器设备形式。但是GIS设备体积庞大,难以在振动台上考核其抗震性能,且存在抗震实验耗费高等问题,高压电器企业普遍缺少在前期设计环节对产品的抗震评估。本文以ZF48-126型三相共箱式小型化GIS进行抗震计算分析,计算结果可指导GIS结构优化设计,评估设备抗震能力,提高安全裕度。主要工作和研究内容如下:1.阐述了课题来源和研究意义,对目前国内外高压电气设备抗震性能的研究现状进行了总结,分析了抗震设计方法在高压电气设备抗震性能方面的应用,提出了相关研究成果存在的不足和需要继续研究的一些问题。2.对有限元法的理论和求解步骤进行了阐述,介绍了三种抗震设计理论在GIS抗震性能分析中的应用原理,分别总结了三种方法在GIS抗震分析中的优点及其局限。3.建立有限元模型,并在此基础上进行模态分析,分析了前15阶固有频率和前8阶振型图,研究了重心位置对固有频率的影响,讨论了优化需要采用的措施。4.采用反应谱法,根据GB/T13540-2009《高压开关设备和控制设备的抗震要求》的相关规定,在进行仿真时输入的地震载荷选择AG5抗震水平下2%阻尼比的响应谱。仿真结果显示,本文研究的110kV GIS与地震频率较为接近,在发生地震时容易产生共振;通过地震谱分析可以得到,在AG5抗震设防要求时各个部件的安全系数。并且用时程分析法作为在时域内的后序验证方法,与反应谱分析结果进行对比,对分析与计算结果是否相符进行了验证。根据对EI-Centro地震波和天津波激励下GIS结构动力响应结果进行对比,可以发现,在峰值加速度相同时,波形的影响相对更大,并探讨了产生误差的原因。5.以110kV GIS出线壳体为研究对象,通过响应表面法对出线壳体进行优化设计,通过有限元仿真验证优化方法的可行性。进行优化后的应力分析和加载地震波后出线瓷套最大位移的分析,发现优化后出线壳体具有更强的安全系数,有利于GIS抗震水平的提高。