固体绝缘内部气隙缺陷是GIS典型缺陷,近年来有多起GIS固体绝缘气隙放电的案例,但解体返厂后发现绝缘子并无严重问题,这对现场工作人员以及厂家造成了巨大的困扰。气隙缺陷形成的原因多种多样,且气隙缺陷的类型与成因有关,浇注时的工艺问题以及运行时的机械振动、不均匀的发热等原因可能使固体绝缘中出现不同类型的气隙缺陷。目前,有研究表明气隙类型对绝缘内部电场的畸变以及气隙放电特征有一定影响,因此探索不同类型的气隙缺陷的放电特征以及交流恒压下的放电发展全过程,有利于提高模式识别以及放电严重程度评估准确率,实现对绝缘状况的预警,这对GIS的安全运行起着至关重要的作用。考虑到形状及尺寸对气隙放电可能造成的影响,本文设计了两种类型的气隙缺陷,分别为不同形状的界面气隙缺陷与数量尺寸不同的绝缘内部气泡缺陷,并采用特高频法对两类气隙模型的放电信号进行采集和处理。研究结果表明气隙的形状会导致局部放电特征略微存在差异,且气泡数量与气泡尺寸也会影响绝缘内部气泡放电的放电特征,将考虑多种因素后气隙缺陷的放电特征进行完善并纳入缺陷放电样本库,有利于局部放电模式识别后续的发展。目前大多研究采用阶梯升压法对典型缺陷放电的发展过程进行研究,而电压的升高对局部放电的发展和绝缘的劣化起了决定性作用,因此难以判断放电的发展过程很难判断是放电自然发展结果还是电压的激励作用。为此本文采用恒压法对三种不同形状的界面气隙缺陷模型进行放电试验,并采用全实时特高频检测系统采集、保存放电数据;研究了放电次数、放电幅值、相邻脉冲之间时间间隔以及放电相位等相关参量从放电起始到击穿全过程的发展趋势,发现气隙放电存在两个放电阶段,分别为平稳劣化阶段与加速劣化阶段,并对两放电阶段的特征进行了总结;基于特征参量的变化趋势,构造了表征放电发展阶段的22个特征参量,为剔除无关参量并减少特征参量的数目,选取Fisher得分及MIC作为指标对放电特征参量进行优化,获取能够有效表征气隙放电发展阶段的特征参量;最后提出基于SVM的放电发展阶段的诊断策略,实现气隙放电发展阶段以及绝缘状态的诊断。研究结果表明,经特征选择算法优选后的放电特征参量能够有效的表征气隙放电发展阶段,将其作为放电发展阶段的依据时,SVM对气隙放电进行发展阶段识别的效果良好。现场实际应用时,可按照本文方法对数据进行特征提取、特征选择等处理后,再输入到SVM中进行诊断,若诊断结果为加速劣化阶段,应立即发出预警,及时停电检修,避免更加严重的损失。