气体绝缘输电线路因具有电压等级高、传输容量大、可靠性高、环境适应能力强等优点,在电力系统中得到越来越广泛的应用。目前,现有运行的GIL其内部多充以高压强的纯SF6气体作为绝缘介质,然而SF6是一种温室效应极强的气体。随着SF6的限制使用以及国家“双碳”目标的提出,寻找SF6替代气体,减少SF6在电力设备中的使用成为降低SF6使用量,减少碳排放的关键技术。同时由于GIL全封闭的特殊结构,导致其内部绝缘气体的热学特性将会影响GIL整体的温度分布及绝缘性能,也会给GIL内部运行状态的实时监测造成困难。因此,研究以C4F7N/CO2混合气体为代表的环保型GIL的温度场分布规律,并建立GIL内部导体温度反演模型,对后续环保型GIL的研制以及提升GIL实时监测水平具有重要意义。首先,本文对GIL多物理场的基本原理以及热交换方式进行了分析。然后,从环保型绝缘气体基本理化参数入手,介绍了C4F7N/CO2混合气体的基本特性以及混合气体热物性参数的计算方法,从饱和蒸汽压、环保特性和绝缘性能三个方面进行对比分析,结合苏通综合管廊GIL的实际工况,从而选择0.5MPa10%C4F7N/90%CO2混合气体作为后续研究的环保型绝缘气体。然后,以苏通综合管廊现已投入运行的GIL为原型建立了GIL多物理场耦合模型,并对不同绝缘气体的热物性参数进行了计算。通过有限元仿真,明确了在额定工况下现已投入运行的管廊GIL温度场分布规律,并通过现场红外测温试验验证了本文所建模型的有效性。在此基础上,研究了不同代GIL在额定工况下的温度场分布规律以及差异性。紧接着,分析了三代GIL在不同负载电流、环境温度以及泵风速度下的运行温度变化规律以及差异性,同时考虑到C4F7N/CO2混合气体的散热性相较于SF6较差,因此还分析了以C4F7N/CO2混合气体作为绝缘气体的环保型GIL随壳体半径变化的温度分布规律。最后,提出了一种基于多物理场计算与LSTM的环保型GIL导体温度反演模型。在前文分析的基础上,将导体负载电流、外界环境温度、风速、同一时刻外壳温度、绝缘气体密度、绝缘气体定压热容作为模型的输入特征值。同时,将多物理场仿真数据与现场测温数据一起构成反演模型的样本数据。对样本数据进行预处理后,代入LSTM模型进行训练,合理设置LSTM模型参数,从而实现对GIL内部导体温度的反演。将LSTM模型的反演结果与采用SVR、RNN、线性回归（LR）模型的反演结果进行对比,利用文中所提的模型评价指标以及多次训练后各指标的分布情况表明LSTM模型的反演效果最优,同时模型的稳定性也满足要求。最后,验证了本文所建立的反演模型既适用于环保型GIL也适用于传统型GIL,且均有较好的反演效果。本文有图45幅,表12个,参考文献110篇。