造成(cheng)GIS內發(fa)生局(ju)部放(fang)電的(de)原(yuan)因是多(duo)方(fang)面(mian)的(de),引發(fa)絕(jue)緣(yuan)故(gu)障的(de)缺(que)陷(xian)類(lei)型及故(gu)障的(de)平(ping)均(jun)分布(bu)如(ru)圖(tu)所(suo)示。

GIS中(zhong)影(ying)響(xiang)介質(zhi)性(xing)能的(de)缺(que)陷(xian)主要(yao)有嚴(yan)重(zhong)的(de)裝配(pei)錯(cuo)誤、自由金屬微(wei)粒(li)、導(dao)體之間電(dian)氣或(huo)機(ji)械接(jie)觸不(bu)良、固定微(wei)粒(li)、絕(jue)緣(yuan)子(zi)缺(que)陷(xian)、SF6中混(hun)有水(shui)蒸(zheng)汽(qi)等幾類(lei),下面(mian)對(dui)這些缺(que)陷(xian)分別(bie)進行分析。
(1)自由導(dao)電微(wei)粒(li)
自由導(dao)電微(wei)粒(li)是(shi)氣體(ti)絕(jue)緣(yuan)裝置(zhi)中(zhong)常見(jian)的(de)缺(que)陷(xian),它是(shi)導致(zhi)GIS絕(jue)緣(yuan)故(gu)障的(de)主要(yao)原(yuan)因。這些微(wei)粒(li)可能是制造或(huo)裝配(pei)過程中(zhong)未(wei)清洗幹凈而(er)產(chan)生的(de)物,也可能是機械裝置(zhi)動(dong)作過程中(zhong)金屬磨擦(ca)而(er)產(chan)生的(de)金屬粉末(mo)。自由導(dao)電微(wei)粒(li)的(de)形(xing)狀有粉(fen)末(mo)狀或片(pian)狀或大尺(chi)寸固體(ti)顆粒(li)等,它(ta)們能夠(gou)在(zai)外(wai)電(dian)場作用(yong)下感(gan)應電(dian)荷以獲得足(zu)夠的(de)電場(chang)能(neng)量(liang),並在(zai)電場(chang)力的(de)作用(yong)下發(fa)生跳(tiao)動(dong)或位(wei)移(yi),如(ru)果(guo)電(dian)場(chang)足(zu)夠(gou)強,自由導(dao)電微(wei)粒(li)獲(huo)得的(de)能量(liang)足夠(gou)大,就(jiu)*有(you)可能越過外(wai)殼(ke)和高(gao)壓(ya)導體之間的(de)間隙(xi)或移(yi)動(dong)到(dao)有損(sun)絕(jue)緣(yuan)的(de)地方(fang)。金屬微(wei)粒(li)運(yun)動(dong)的(de)程度既取決於(yu)材(cai)料和形(xing)狀,又(you)取決外(wai)電(dian)場的(de)強度和作用(yong)時間等因素。當金屬微(wei)粒(li)接(jie)近(jin)而(er)未(wei)接(jie)觸到(dao)高(gao)壓(ya)導體時,容(rong)易表(biao)現的(de)電氣特(te)征是產(chan)生PD現象。同(tong)時(shi),金屬微(wei)粒(li)在(zai)遷移過程中(zhong)和附著(zhe)在(zai)絕(jue)緣(yuan)子(zi)表(biao)面(mian)時(shi)也會(hui)產生(sheng)PD現象,只是不(bu)同(tong)的(de)運動(dong)形(xing)式所(suo)產生(sheng)的(de)PD指紋(wen)譜圖(tu)各異。
(2)固(gu)定金屬突(tu)出(chu)物
固(gu)定金屬突(tu)出(chu)物通(tong)常有(you)兩種(zhong)存在(zai)形(xing)式:壹是金屬突(tu)起毛(mao)刺,二(er)是金屬微(wei)粒(li)附(fu)著(zhe)在(zai)固體(ti)絕(jue)緣(yuan)表(biao)面(mian)。它(ta)是(shi)因加工(gong)不(bu)良、機械破(po)壞或裝配(pei)時(shi)的(de)相互(hu)擦(ca)刮而(er)產(chan)生,通(tong)常異常尖(jian)銳(rui),以(yi)致(zhi)在(zai)尖頭突(tu)出(chu)部(bu)位形(xing)成絕(jue)緣(yuan)氣體(ti)中(zhong)的(de)高(gao)場(chang)強區(qu)。在(zai)穩(wen)態(tai)工(gong)作(zuo)條(tiao)件下,這些高(gao)場(chang)強區(qu)所(suo)產生(sheng)的(de)電暈(yun)有(you)時(shi)顯得較(jiao)為(wei)穩(wen)定,不(bu)壹定會(hui)引起擊(ji)穿(chuan)。然(ran)而(er),在(zai)快(kuai)速(su)暫態(tai)過電壓(ya)下(xia),譬(pi)如(ru)在(zai)操(cao)作過電壓(ya)或(huo)雷電過電壓(ya)下(xia),往(wang)往(wang)會(hui)引發(fa)故(gu)障。另(ling)外(wai),絕(jue)緣(yuan)子(zi)表(biao)面(mian)吸(xi)附(fu)的(de)固體(ti)金屬微(wei)粒(li),若(ruo)是(shi)暫(zan)時(shi)粘在(zai)絕(jue)緣(yuan)子(zi)表(biao)面(mian),通(tong)常會(hui)移動(dong)到(dao)低(di)場強(qiang)區(qu)而(er)不(bu)發(fa)生PD,但(dan)在(zai)某(mou)些情(qing)況(kuang)下(xia)會(hui)長期(qi)地(di)固(gu)定在(zai)絕(jue)緣(yuan)子(zi)表(biao)面(mian),作(zuo)為(wei)固定金屬微(wei)粒(li),它(ta)粘貼在(zai)絕(jue)緣(yuan)表(biao)面(mian)的(de)作用(yong)類(lei)似於(yu)金屬突(tu)起物。然(ran)而(er),絕(jue)緣(yuan)子(zi)表(biao)面(mian)微(wei)粒(li)有(you)以下幾個主要(yao)不同(tong)特(te)征:
①絕(jue)緣(yuan)子(zi)上(shang)的(de)微(wei)粒(li)有(you)時在(zai)交接(jie)時(shi)並(bing)不(bu)存在(zai),而(er)是(shi)過壹段時間才(cai)出(chu)現。有些微(wei)粒(li)起初(chu)可能並不危(wei)險(xian),但(dan)由於(yu)機械振動(dong)和操(cao)作過電壓(ya)引(yin)起的(de)靜電(dian)力,會(hui)有輕(qing)微(wei)的(de)運動(dong)並終朝(chao)著(zhe)危(wei)險(xian)的(de)方向(xiang)發(fa)展。
②絕(jue)緣(yuan)子(zi)表(biao)面(mian)的(de)微(wei)粒(li)會(hui)形(xing)成表(biao)面(mian)電(dian)荷聚集(ji),從而(er)在(zai)某(mou)種(zhong)程度上加(jia)大了(le)故(gu)障的(de)可能性(xing)。
③微(wei)粒(li)處(chu)的(de)放(fang)電會(hui)導致(zhi)絕(jue)緣(yuan)子(zi)表(biao)面(mian)損(sun)傷(shang),在(zai)工頻(pin)場下(xia)產生表(biao)面(mian)樹(shu)痕(hen),終出(chu)現故(gu)障。
(3)絕(jue)緣(yuan)子(zi)缺(que)陷(xian)
絕(jue)緣(yuan)子(zi)缺(que)陷(xian)有可能發(fa)生在(zai)絕(jue)緣(yuan)子(zi)表(biao)面(mian)或(huo)內(nei)部(bu)。表(biao)面(mian)缺(que)陷(xian)是由其(qi)它的(de)缺(que)陷(xian)類(lei)型引起的(de)二次(ci)效應,比(bi)如(ru)PD產(chan)生(sheng)的(de)分解物、金屬微(wei)粒(li)或(huo)者絕(jue)緣(yuan)氣體(ti)中(zhong)可能過多(duo)的(de)水(shui)氣引(yin)起的(de)破(po)壞;在(zai)現場測試時(shi),閃(shan)絡產生的(de)樹(shu)痕(hen)在(zai)某(mou)種(zhong)情況(kuang)下(xia)也可以被視為(wei)絕(jue)緣(yuan)表(biao)面(mian)缺(que)陷(xian)。內部(bu)缺(que)陷(xian)通常很(hen)小(xiao),常常是(shi)壹些在(zai)制造過程中(zhong)形(xing)成但(dan)又(you)很(hen)難(nan)檢(jian)測到(dao)的(de)缺(que)陷(xian),比如(ru)在(zai)制造過程中(zhong)滲(shen)入的(de)金屬微(wei)粒(li)、環(huan)氧樹(shu)脂在(zai)固化(hua)過程中(zhong)的(de)收(shou)縮(suo)以及環(huan)氧樹(shu)脂和金屬電極(ji)不同(tong)的(de)熱(re)膨(peng)脹(zhang)系(xi)數而(er)出(chu)現的(de)內部(bu)空(kong)隙(xi)和層離;由於(yu)裝配(pei)誤(wu)差(cha),導體(ti)的(de)機械運(yun)動(dong)也可能給(gei)絕(jue)緣(yuan)子(zi)造成(cheng)損(sun)傷(shang)。
(4)懸浮(fu)電位(wei)體
在(zai)GIS內部(bu),被廣泛地用(yong)來改(gai)善(shan)危(wei)險(xian)部位的(de)電場(chang)分(fen)布(bu)的(de)屏蔽電(dian)極(ji)與高(gao)壓(ya)導體或接(jie)地(di)導(dao)體(ti)間的(de)電氣連(lian)接(jie)通(tong)常是(shi)所(suo)謂輕負載接(jie)觸(即連(lian)接(jie)部(bu)分(fen)只(zhi)傳輸很(hen)小(xiao)的(de)容(rong)性(xing)電流(liu)),然(ran)而(er),壹些連(lian)接(jie)部(bu)件(jian)在(zai)初安(an)裝時(shi)雖(sui)然(ran)接(jie)觸良好,但(dan)隨(sui)著(zhe)開(kai)關(guan)電(dian)器(qi)操(cao)作所(suo)產生(sheng)的(de)機械振動(dong)會(hui)導致(zhi)移(yi)位(wei)或隨(sui)時間推(tui)移(yi)帶來的(de)老化(hua),都(dou)有可能造成(cheng)靜電(dian)屏蔽體(ti)的(de)接(jie)觸不(bu)良,從而(er)出(chu)現浮(fu)動(dong)電位(wei)。同(tong)時(shi),靜(jing)電(dian)屏(ping)蔽體(ti)或(huo)導(dao)體(ti)連(lian)接(jie)點(dian)機械上(shang)的(de)不良接(jie)觸又(you)會(hui)加劇(ju)因靜電(dian)力引起的(de)機械振動(dong),從而(er)進壹步導致接(jie)觸不(bu)良,終出(chu)現電極電位(wei)浮(fu)動(dong)。對(dui)於(yu)大多(duo)數電位浮(fu)動(dong)的(de)電極(ji),所(suo)形(xing)成的(de)等效電(dian)容(rong)在(zai)充電過程中(zhong)會(hui)產生(sheng)PD,並(bing)伴(ban)有較強(qiang)的(de)電磁輻射和超聲波(bo),同(tong)時(shi),放(fang)電還會(hui)形(xing)成腐(fu)蝕性(xing)的(de)分解物和微(wei)粒(li),從而(er)加(jia)速惡(e)化(hua),汙(wu)染附(fu)近的(de)絕(jue)緣(yuan)表(biao)面(mian)直(zhi)致(zhi)造成(cheng)絕(jue)緣(yuan)故(gu)障。
(5)微(wei)水(shui)含(han)量(liang)
在(zai)實際設計中,GIS中的(de)高(gao)氣壓(ya)SF6絕(jue)緣(yuan)氣體(ti)添(tian)加某(mou)些少(shao)量(liang)其它(ta)氣體(ti)(如(ru)N2)有(you)利於(yu)提(ti)高(gao)SF}的(de)氣體(ti)介質(zhi)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能,但(dan)少量(liang)的(de)微(wei)水(shui)混入會(hui)使SF}的(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能大大下(xia)降。當溫(wen)度下降時,微(wei)水(shui)就(jiu)會(hui)出(chu)現凝露,結(jie)合其(qi)它混合(he)物附(fu)著(zhe)在(zai)固體(ti)絕(jue)緣(yuan)表(biao)面(mian),影(ying)響(xiang)絕(jue)緣(yuan)表(biao)面(mian)的(de)導電(dian)性(xing)。
此外(wai),有(you)些影(ying)響(xiang)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能的(de)裝配(pei)錯(cuo)誤在(zai)交接(jie)試驗(yan)時(shi)可能會(hui)被漏(lou)檢(jian),比(bi)如(ru),只(zhi)做(zuo)運(yun)輸(shu)途(tu)中使用(yong)的(de)袋(dai)裝幹(gan)燥劑(ji),在(zai)組裝時(shi)卻忘(wang)了(le)從GIS部(bu)件中取出(chu)來,交接(jie)試驗(yan)時(shi)又(you)沒(mei)有被檢(jian)測到(dao),它雖(sui)然(ran)不(bu)會(hui)立即引(yin)起故(gu)障,但(dan)卻對(dui)今(jin)後(hou)GIS的(de)運行(xing)帶來隱(yin)患(huan)。