随着我国经济发展,能源需求也在不断增长,东西部能源分布不均匀的问题愈发显著,电力能源的传输迫切需要更大容量、更高等级电力设备的研发和合理使用,1100kV GIS(Gas Insulated Switchgear)设备是特高压电网中的重要组成设备之一。电气设备绝缘性能检验对电网的安全运行起到至关重要的作用,操作波耐压试验是特高压GIS设备必检项目之一。操作被正极性电压达到试验标准是操作波冲击试验的重点和难点。本文以ABB(中国)有限会司1100kV GIS设备操作波试验为研究对象,以厦门理工学院500kV高压电力试验大厅为试验平台,解决在500kV试验大厅有限空间、试验设备和气候条件局限情况下,通过试验结合仿真手段搭建并优化试验平台使其操作正极性试验电压达到IEC标准要求,完成1100fkV GIS操作波研究性试验。论文的主要研究内容如下:(1)利用SolidWorks仿真软件搭建了冲击电压发生器有限元仿真模型,将有限元模型导入ANSYS MaxWell仿真软件中,进行了冲击发生器在不同均压环形状下电场仿真,得出不同情况对冲击发生器的电场影响,通过对仿真结果与试验数据的对比,得出通过改变均压环形状以提高正极性试验电压的可能性及合理性。(2)研究了温度、湿度和气压等典型气象条件对正极性操作波试验电压的影响,通过对不同条件下的试验数据的分析,探讨了温度、湿度和气压对正极性操作波影响的可能机理,找到了适合厦门地区1100kV操作波冲击电压试验的最优试验温度、湿度和气压条件。(3)本文依据马克斯(Marx)试验回路的主要工作原理、试验大厅的基本条件和IEC国际标准相关规定,并试图通过系统的试验方法验证了波头时间与50%击穿电压之间的关系。通过改变波头电阻的阻值,得出被头电阻与操作冲击电压之间的关系,为今后高压试验平台的调试提供了参考数据和实践经验。本文通过仿真计算与试验相结合,不断优化改善试验条件,使500kV的大厅能够达到和满足1100kV操作正极性耐压标准要求,最终通过多种因素结合进行优化,使操作正极性耐受电压增大到1941.7kV,击穿电压从1600.7kV提升到1960.8kV。