近年來我國電力事業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，同時(shí)城市化進(jìn)程的推進(jìn)使得土地資源的供需矛盾凸顯，傳統(tǒng)的敞開式變電站己經(jīng)難以在城市電網(wǎng)中應(yīng)用，因此緊湊結(jié)構(gòu)的GIS獲得了廣泛的應(yīng)用。由于GIS的特殊結(jié)構(gòu)，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為它是免修設(shè)備，然而隨著應(yīng)用增多及時(shí)間的推移，GIS依然出現(xiàn)了不少的故障。據(jù)統(tǒng)計(jì)調(diào)查，GIS故障造成的損失會(huì)隨著電壓等級(jí)的增大而增大，同時(shí)其維修成本也越高，絕緣故障占比例最高達(dá)到57.3% ，機(jī)械故障次之達(dá)到18.1%，其中，導(dǎo)電微粒在整個(gè)絕緣故障中約占20%，另外故障也多見于固體絕緣，主要是絕緣子及澆注式樹脂絕緣缺陷。
GIS設(shè)備產(chǎn)生絕緣缺陷機(jī)理復(fù)雜、原因繁多，小編總結(jié)其中常見的絕緣缺陷類型如下：金屬突起類缺陷、異物及自由微粒缺陷、懸浮電位缺陷、絕緣子類缺陷、SF6氣體混有水蒸氣等。
（1）金屬突起類缺陷
根據(jù)金屬尖刺位置的不同，可分為高壓導(dǎo)體尖刺和外殼尖刺，由于金屬尖刺的曲率半徑小，容易導(dǎo)致局部場強(qiáng)過高，從而造成電暈放電。在工頻電壓下，金屬尖刺在電暈放電的過程中，一般會(huì)隨著放電而慢慢燒蝕鈍化，最終放電逐漸減弱甚至消失，故此類絕緣缺陷在工頻運(yùn)行電壓下造成內(nèi)部擊穿的概率較小，但是在快速暫態(tài)過電壓下，其造成的危害較為嚴(yán)重。
（2）異物及自由微粒缺陷
這種缺陷較為常見，主要包括在生產(chǎn)工藝控制不到位導(dǎo)致在GIS腔體內(nèi)一六金屬碎屑以及GIS開關(guān)動(dòng)作過程中產(chǎn)生的金屬碎屑。在工頻運(yùn)行電壓作用下，金屬微?？赡墚a(chǎn)生跳動(dòng)、移位等動(dòng)作，自由金屬顆粒在跳動(dòng)后下落的過程中，局部放電較易發(fā)生，另外還可能形成導(dǎo)電通道，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致GIS內(nèi)部擊穿。局部放電的初始電壓以及放電量與充氣壓力及金屬顆粒大小和氣壓密切相關(guān)。
（3）懸浮電位缺陷
GIS內(nèi)部采用了大量的屏蔽電極，主要作用是改善GIS內(nèi)部的電場分布，使之更加均勻，在運(yùn)行初期，屏蔽電極與導(dǎo)體間的接觸一般是比較好的，但是隨著開關(guān)動(dòng)作等引起的振動(dòng)作用，連接部位可能出現(xiàn)松動(dòng)，則會(huì)形成這種缺陷，這種缺陷下的放電比較明顯，此時(shí)產(chǎn)生的超聲脈沖發(fā)生是不均勻、不連續(xù)的。
（4）絕緣子類缺陷
絕緣子類缺陷一般有兩種，絕緣子內(nèi)部缺陷和絕緣子表面的贓污缺陷。絕緣子內(nèi)部缺陷主要是在生產(chǎn)工藝控制不佳造成的，而且這種內(nèi)部缺陷通常都比較微小，出廠時(shí)很難被檢測到，另外，由于硅橡膠在固化階段的收縮以及環(huán)氧樹脂和電極是不同的材料，不同的熱膨脹系數(shù)等因素最終也可能在絕緣子內(nèi)部形成微小空隙，除此之外，由裝配誤差以及GIS運(yùn)行中的機(jī)械振動(dòng)也可能導(dǎo)致絕緣子損傷，從而產(chǎn)生氣隙及裂紋缺陷。絕緣子表面臟污缺陷主要來源于生產(chǎn)及運(yùn)輸過程，如果絕緣子表面將這些污染物吸附住，微粒附近可能引起電荷積累，長期的放電會(huì)導(dǎo)致絕緣子劣化，出現(xiàn)電樹枝，從而破壞盆式絕緣子本體，最終導(dǎo)致其損壞。
（5）SF6氣體混有水蒸氣
有研究表明：在GIS設(shè)備內(nèi)部SF6氣體混入其它少量絕緣性能強(qiáng)的氣體(如氮?dú)?非但不會(huì)降低，反而會(huì)提高SF6氣體絕緣性能的作用，但混入的氣體是水蒸氣，則會(huì)造成其絕緣性能的劣化。在溫度上升的過程中，有可能導(dǎo)致GIS內(nèi)部的雜質(zhì)物質(zhì)存在于混在水蒸氣凝露里，當(dāng)附著在盆子表面時(shí)，肯定會(huì)影響盆式絕緣子表面的絕緣特性，造成絕緣性能的降低。
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