造成(cheng)GIS內(nei)部發生局部放(fang)電的原(yuan)因是(shi)多(duo)方(fang)面(mian)的，GIS問(wen)世以(yi)來(lai)40多(duo)年的運行(xing)經(jing)驗表明(ming)，絕緣故(gu)障壹(yi)直(zhi)是(shi)影(ying)響(xiang)其長(chang)期(qi)可(ke)靠性的重(zhong)要(yao)因(yin)素之壹(yi)。國(guo)內(nei)外都出(chu)過(guo)大的GIS閃(shan)絡和(he)擊(ji)穿事(shi)故(gu)，例如(ru)，韶(shao)關(guan)和(he)溪電站(zhan)110kV GIS在(zai)絕緣試驗時(shi)由(you)45mm長(chang)螺(luo)釘掉(diao)在(zai)盆(pen)式絕緣子(zi)上造成(cheng)擊(ji)穿；江(jiang)門(men)220kV GIS由(you)於絕(jue)緣子的臟(zang)汙造成(cheng)擊(ji)穿；沙(sha)角(jiao)電(dian)廠(chang)在(zai)安(an)裝GIS時(shi)留(liu)下(xia)尖毛刺(ci)而引(yin)起擊(ji)穿；大亞(ya)灣400kV GIS在(zai)絕(jue)緣(yuan)試驗後發現在變(bian)壓器與(yu)母(mu)線連接處(chu)的絕(jue)緣子有明(ming)顯的漏(lou)電痕跡(ji)。這些(xie)都(dou)說(shuo)明(ming)了對GIS進行(xing)絕緣檢(jian)測是(shi)十(shi)分(fen)必(bi)要(yao)。表(biao)1-1給(gei)出了CIGRE在1998年統計的自1967年到(dao)1992年歐洲(zhou)及(ji)北美(mei)部分(fen)地(di)區(qu)投(tou)入運行(xing)的不(bu)同電(dian)壓(ya)等級GIS絕(jue)緣(yuan)故障(zhang)情況。

GIS絕緣故(gu)障率(lv)統計

從故障率(lv)來(lai)看，超過(guo)了GIS絕緣配(pei)合(he)所(suo)限(xian)定的0.1次(ci)/（百間(jian)隔·年）的指標，且(qie)隨著電(dian)壓(ya)等(deng)級的增(zeng)高，故障率(lv)增大。引發(fa)絕(jue)緣(yuan)故(gu)障(zhang)的缺(que)陷類型及(ji)故障(zhang)的平(ping)均(jun)分(fen)布如(ru)圖所(suo)示(shi)。

GIS內(nei)部不同缺(que)陷(xian)類型引(yin)起絕緣故障(zhang)率(lv)統計結(jie)果(guo)

GIS內(nei)部影響(xiang)絕緣介質性能(neng)的缺(que)陷主要(yao)有(you)：嚴(yan)重(zhong)的安(an)裝錯誤、導(dao)體(ti)之間(jian)接觸(chu)不(bu)良(liang)、高壓(ya)導體突出物(wu)、固定微(wei)粒(li)、絕緣子缺陷(xian)、蒸氣(qi)等(deng)，見圖1-40自由導電微(wei)粒(li)、SF6氣(qi)體(ti)混有水(shui)蒸汽(qi)等(deng)，見下圖。

GIS內(nei)常見的缺(que)陷種類

下面(mian)對上述幾類缺陷(xian)分(fen)別(bie)分(fen)析(xi)：

（1）微(wei)粒(li)及異(yi)物(wu)

在(zai)GIS設備制造(zao)生產(chan)、運輸、安(an)裝、使用過(guo)程中不(bu)可(ke)避(bi)免的金屬(shu)粉末(mo)、片(pian)狀或大尺寸(cun)固體顆(ke)粒(li)混在氣(qi)體(ti)中。其中危(wei)害(hai)大也是(shi)為(wei)常見的缺(que)陷是(shi)自由導電顆(ke)粒(li)。它(ta)們(men)在外電場(chang)的作(zuo)用下感應(ying)電荷(he)以獲(huo)得足(zu)夠的電(dian)場能量(liang)，並在電(dian)場力(li)的作(zuo)用下跳(tiao)動、位移。如(ru)果(guo)獲(huo)得的能(neng)量(liang)足(zu)夠大，微粒(li)可(ke)能越過(guo)外殼(ke)和(he)高壓導(dao)體(ti)的間(jian)隙移動(dong)到(dao)有(you)損絕(jue)緣的地(di)方。導電微(wei)粒(li)接近(jin)而未(wei)接觸(chu)到(dao)高(gao)壓(ya)導(dao)體時(shi)容(rong)易(yi)產生(sheng)局部放(fang)電（partial discharge, PD）現(xian)象。同時(shi)，導(dao)電(dian)微(wei)粒(li)在位移過(guo)程中和(he)附(fu)著在絕(jue)緣子表面(mian)時(shi)也會(hui)產(chan)生PD現象。

（2）固定金屬(shu)突(tu)出物(wu)

固定金屬(shu)突(tu)出物(wu)的產(chan)生是(shi)因(yin)為(wei)加(jia)工不良(liang)、機械破(po)壞、安(an)裝時(shi)相(xiang)互(hu)碰(peng)撞(zhuang)、掛擦(ca)，其存(cun)在(zai)通常有兩種情(qing)況(kuang)：金屬(shu)突(tu)起毛刺(ci)和(he)金屬(shu)微(wei)粒附(fu)著在固體絕(jue)緣(yuan)表面(mian)，在突(tu)出(chu)部分(fen)很(hen)容(rong)易(yi)形成(cheng)高場強(qiang)區。穩態時(shi)易(yi)產生(sheng)相對穩定的電(dian)暈(yun)，但在(zai)諸如(ru)雷(lei)擊(ji)過(guo)電壓(ya)或操(cao)作(zuo)過(guo)電壓(ya)等快(kuai)速暫(zan)態過(guo)電壓(ya)下，往(wang)往(wang)會引(yin)發(fa)故障(zhang)。

某些(xie)顆(ke)粒(li)起初(chu)並不存(cun)在(zai)，而是(shi)在(zai)運行(xing)壹段(duan)時(shi)間(jian)後出(chu)現，在(zai)機械振動和(he)操作過(guo)電壓(ya)引起的靜電力(li)下，有輕(qing)微位移，並向絕(jue)緣危(wei)害(hai)的方(fang)向發展(zhan)。還(hai)有壹(yi)些(xie)長(chang)期(qi)固定在(zai)絕(jue)緣子表面(mian)，作為(wei)固定金屬(shu)顆(ke)粒粘(zhan)在絕(jue)緣表(biao)面(mian)，並不在(zai)電場(chang)力(li)作(zuo)用(yong)下移動(dong)到(dao)低(di)場(chang)強(qiang)區域(yu)，在絕(jue)緣(yuan)子表面(mian)形成(cheng)表面(mian)電荷(he)聚集，加(jia)大了故障的可(ke)能性。這(zhe)些(xie)微(wei)粒(li)的危(wei)害(hai)相(xiang)當於(yu)金屬(shu)突(tu)出物(wu)。

（3）懸(xuan)浮(fu)電(dian)位體(ti)

在(zai)GIS內(nei)部用來(lai)改(gai)善絕(jue)緣(yuan)易(yi)擊(ji)穿部位電(dian)場(chang)分(fen)布的屏(ping)蔽電極與(yu)高(gao)壓導體或接地(di)導(dao)體(ti)間(jian)電氣(qi)連(lian)接部件有著廣(guang)泛的應(ying)用。但(dan)這些(xie)連(lian)接部件隨著開(kai)關(guan)電(dian)器操(cao)作產生的機(ji)械振動也會(hui)隨(sui)之位移或隨(sui)運行(xing)時(shi)間(jian)推移而(er)老化(hua)，從(cong)而(er)產(chan)生浮(fu)動(dong)電(dian)位。同時(shi)，內(nei)部的不(bu)良(liang)接觸(chu)又(you)會因(yin)為靜電力(li)引起的機(ji)械振動會(hui)進(jin)壹步加(jia)劇接觸(chu)不(bu)良(liang)，從而(er)出現電極電位浮(fu)動(dong)。浮(fu)動(dong)電(dian)位體(ti)所(suo)產(chan)生的局部放(fang)電會(hui)伴有(you)較強(qiang)的電(dian)磁輻射和(he)超聲波(bo)，還(hai)會形成(cheng)腐(fu)蝕性分(fen)解(jie)物(wu)和(he)微粒，這(zhe)些(xie)都(dou)會(hui)加(jia)速GIS內(nei)部絕緣惡(e)化(hua)，汙染附(fu)件的絕(jue)緣表面(mian)直至造成(cheng)絕緣故障。

（4）絕緣子缺陷(xian)

絕(jue)緣(yuan)子(zi)缺(que)陷(xian)通常有內(nei)部和(he)外部兩種表(biao)現(xian)形式。內(nei)部缺陷通常很(hen)小(xiao)，通常是(shi)在(zai)制(zhi)造(zao)過(guo)程中形成(cheng)，難(nan)以(yi)發(fa)現(xian)和(he)檢(jian)測；外部表面(mian)缺陷(xian)是(shi)由(you)其他絕(jue)緣缺陷類型引(yin)起的，如(ru)PD產(chan)生(sheng)的分(fen)解(jie)物(wu)、絕(jue)緣(yuan)氣(qi)體(ti)中混入的水(shui)蒸氣(qi)對(dui)固體絕(jue)緣(yuan)表面(mian)的破(po)壞、自由導電顆(ke)粒(li)等(deng)。

（5）SF6氣(qi)體(ti)混有水(shui)蒸氣(qi)

實(shi)驗實測表明(ming)，GIS內(nei)部SFb氣(qi)體(ti)摻(chan)入(ru)其他少量(liang)其他絕(jue)緣性能(neng)良(liang)好的氣(qi)體(ti)(如(ru)N2等(deng))有(you)利(li)於(yu)提高SF6氣(qi)體(ti)絕緣(yuan)性能(neng)，然(ran)而壹(yi)旦混入水(shui)蒸氣(qi)，其絕(jue)緣(yuan)性能(neng)將會急(ji)劇(ju)惡(e)化(hua)。溫(wen)度(du)下(xia)降(jiang)時(shi)，GIS內(nei)部的雜質就混合在(zai)水(shui)蒸氣(qi)產(chan)生的凝露(lu)中，附(fu)著在固體絕(jue)緣(yuan)材料表(biao)面(mian)，影響(xiang)其表(biao)面(mian)的導(dao)電性，惡(e)化(hua)絕(jue)緣(yuan)性能(neng)。

除(chu)了上述五種絕(jue)緣(yuan)缺陷(xian)類型外，在GIS設備生產(chan)、制造(zao)、運輸、裝配(pei)的各個(ge)環節(jie)都有可(ke)能出(chu)現疏漏(lou)，而(er)在交(jiao)接實(shi)驗時(shi)山(shan)沒有被檢(jian)測出來(lai)，從(cong)而對(dui)今(jin)後(hou)GIS設備的運行(xing)埋下隱(yin)患(huan)。