变电站是电力系统完成输配电的核心场所,保障其安全稳定运行对整个系统至关重要。由于无人机巡检具有监测效率高、故障识别精确和保障人员安全等优势,所以无人机在变电站巡检中正得到日益广泛的应用。但变电站内设备众多且集中布置,导致设备周围空气间隙相对较小、电磁场分布复杂,无人机巡检作业时极易畸变电场,甚至引发空气间隙放电,因此确定变电站无人机巡检安全距离是亟待解决的关键问题。本文采用试验和仿真手段,研究了无人机巡检220k V变电站时的安全距离,具体工作如下:首先,分析了无人机的飞行原理和系统构成,并详细分析了电磁场理论基础和有限元数值计算方法,为后续无人机巡检变电站电磁场计算奠定了基础。其次,搭建了悬浮无人机模型-导线间隙放电测试平台和直流电机-管母线间隙放电平台,用来模拟无人机巡检场景并确定其巡检的电场安全阈值。通过这两个试验,得到了无人机-导线间隙放电时无人机表面最大电场与间隙长度的关系,同时计算了直流电机-管母线间隙放电时的平均场强,以此作为无人机的电场安全阈值。然后,建立了巡检无人机和站内高压设备的三维有限元模型,确定了无人机引起的空间电场畸变程度,同时研究了无人机空间位置与其表面电场之间的关系。考虑到无人机可能以不同姿态进行巡检,分析了无人机飞行姿态对平均场强的影响。从稍大尺寸无人机挂载多云台角度,分析了云台数量与电场安全距离之间的关系。最后,综合模拟分析了无人机巡检变电站内各电气设备时的电场分布,确定了电场安全距离;同时以磁感应强度阈值为约束,得到了磁场安全距离。总结上述分析,得到了220k V变电站内典型结构无人机巡检的安全距离。研究结果可为无人机巡检220k V变电站提供数据支撑。