造成GIS內發生局部放電的原因往往(wǎng)是多方麵的,影響(xiǎng)介質性能的缺陷主要有嚴重的裝配錯誤、自由金屬微粒、導體之間電(diàn)氣或機械(xiè)接觸不(bú)良、電極突(tū)出(chū)物、絕緣(yuán)子缺陷、SF6中混有水蒸氣等幾類(lèi),如圖所示。

①嚴重(chóng)的(de)裝配錯誤
有些影響介質性能的嚴重裝配錯誤在(zài)交接試驗時可能會被漏檢。比如,本來隻做運輸途中用的袋裝幹燥(zào)劑,但在組裝時卻忘了從GIS部件中取出來,組裝(zhuāng)後不易被檢測(cè)到。它雖然不會立即引(yǐn)起故障(zhàng),卻對今後GIS的運(yùn)行帶來(lái)了無窮後(hòu)患。②自由金屬微粒
自由金屬微粒是氣體絕緣裝置中最常見的缺陷,它一(yī)直是導致GIS故障的主要原因。這些微(wēi)粒可能是製(zhì)造或組裝過程中(zhōng)產生的,也(yě)可能是開關裝置動作過(guò)程中產生的。 GIS中的自由金屬微粒能夠在交流電壓下獲得電荷並在電場的(de)作用下移動,如(rú)果電場足夠強,微粒就能完全地穿過外殼和高壓導體之間的間隙。微粒運動的程度取決於微粒的材料、形狀等因素(sù)。當微粒靠近而未(wèi)接觸到高壓導體時,更容易發生(shēng)局部放電。微粒遷移並附著在絕緣子表麵時也很危險。為此,對有關微粒的行(háng)為和(hé)故(gù)障機理己開(kāi)展了(le)大(dà)量的工作(zuò)。③接觸不良的電位浮動
在GIS內,靜電屏蔽廣泛地(dì)用來控(kòng)製危險部位的電場強度。屏蔽電極與高壓導體或(huò)接地導體(tǐ)間的電氣連接通常是輕負載接觸。由於這些連接部分隻(zhī)傳輸小的容性電流,通常對連接部分(fèn)要求不高(gāo)。然而一些連接部分在最初(chū)安裝時雖然接(jiē)觸很好,但隨著(zhe)時(shí)間推移會老化和位移,造(zào)成接觸(chù)不良,導(dǎo)致電位浮(fú)動。屏蔽(bì)或導體連接點機械上的不良接觸(chù)會(huì)導致(zhì)因靜電力(lì)引起的機械振動。這種振動會導(dǎo)致接觸進一步惡(è)化,最終出現(xiàn)電極電(diàn)位浮動。
對於大多數電位浮動的電極,所形成的充電電容會產生局部放電並產生相(xiàng)對較強的電磁和超(chāo)聲(shēng)信號。這種放電信號會形成腐蝕性的分解物和微粒,從而(ér)加速惡化過程,汙染附近的絕緣表麵直致造成絕緣失敗。
④固定微粒(lì)
固定微粒通常有兩種存(cún)在形式:一是金屬突起(qǐ),一是(shì)微粒附著在固體絕緣或絕緣子表麵。金屬突起通常是由於不良加工、機械破壞或組裝時的擦刮而出現的,尖頭突出形成絕緣氣體中的高場強區。這些(xiē)突出物通(tōng)常異常尖銳,在工頻電壓下電暈(yūn)會變(biàn)得穩定化,因而在穩態(tài)工作條件下(xià)不一定會引起擊穿(chuān)。然而,在快速(sù)暫態現象下,譬如在(zài)雷電波,尤其是在(zài)快速暫態過電壓下這些缺陷會引起故障。
絕緣子表麵(miàn)的微粒,若是暫時粘在絕緣(yuán)子表麵的(de),通常會移動到低場強(qiáng)區而(ér)不發生局部放(fàng)電,但在某些情況下會長期地固定在絕緣子表(biǎo)麵。作為固定微粒,它粘(zhān)貼在絕緣表麵的作用類似於金(jīn)屬突起物(wù)。
⑤絕緣子缺陷
絕緣子(zǐ)表麵異常是(shì)由(yóu)其它的缺陷類型引起的二級(jí)效應,比如局部放電產(chǎn)生的分(fèn)解物、金屬微粒或者絕緣氣體中可能過多的水氣引起的破壞。另(lìng)外,現場測試時閃絡產生的樹痕在某種(zhǒng)情況下也可以被視為缺陷。絕緣子內的缺陷通常很小,常常是一些在製(zhì)造過程中形成但又很難檢測到的缺陷,比如在製造(zào)過(guò)程中嵌入的金屬(shǔ)微粒、環氧樹脂在固化過程中的收縮(suō)以及環氧(yǎng)樹(shù)脂和金屬電極不(bú)同的熱(rè)脹係數而出現的空隙和層離(lí)。
⑥SF6中混有水蒸氣等(děng)
GIS中使用的高(gāo)氣壓SF6是一種良好的絕緣介質,在實際設(shè)計中,少量的添(tiān)加某些其它氣體(tǐ)對SF6的(de)介質行為(wéi)沒有大的(de)影響,而水蒸氣對SF6的介(jiè)質性能影響很大。當溫度(dù)下降(jiàng)時,水蒸氣就會(huì)出現凝露,結(jié)合其它混合物,影響介質表(biǎo)麵(miàn)的導(dǎo)電性,改變它的老化特征或直接導致故障。上述任何一種缺陷都(dōu)有可能發(fā)生(shēng),掌握GIS內部的(de)缺陷類型特征,研究各種缺陷的嚴重程度(dù),將GIS內的局部放電類型進行分類,對於GIS的檢修工作有著重要的現實意義。