GIS
我國(guó)的GIS設(shè)備研制工作起步于60年代，1971年我國(guó)首次研制成功110kV GIS設(shè)備并投入運(yùn)行。自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)大型的核電站、火電站、水電站、變電站先后都選用了GIS設(shè)備。例如：大亞灣、秦山核電站、四川二灘水電站、廣東沙角火電廠、三峽水電站的升壓變電站等都采用的GIS設(shè)備。自80年代開(kāi)始，國(guó)產(chǎn)大型GIS設(shè)備也投入電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行。GIS設(shè)備除了具有優(yōu)越的技術(shù)性能外，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是設(shè)備所占用的土地只有常規(guī)設(shè)備的15%-35%，對(duì)于我國(guó)節(jié)約土地的國(guó)策是非常有利的，十分符合我國(guó)國(guó)情。
隨著GIS運(yùn)行年限的延長(zhǎng)，其內(nèi)部絕緣的老化、異物等雜質(zhì)在開(kāi)關(guān)操作振動(dòng)和靜電力作用下移動(dòng)等，會(huì)產(chǎn)生局部放電，以及斷路器正常開(kāi)斷引起電弧放電，都可能會(huì)引起SF6分解。純凈的SF6氣體熱穩(wěn)定性強(qiáng)，加熱至500℃時(shí)都不會(huì)分解。因此，在GIS運(yùn)行過(guò)程中，引起SF6氣體分解最主要的原因是放電故障。一般基于放電過(guò)程中釋放能量的多少分為三種放電形式：火花放電、電弧放電和電暈放電。GIS中放電故障如表所示。
②電弧放電：由斷路器開(kāi)斷引起的電弧放電，其中心溫度可達(dá)20000℃，電弧電流大小從幾萬(wàn)安到幾十萬(wàn)安，電弧電流決定放電能量，范圍為105-107J。在高溫電弧作用下SF6分解產(chǎn)生等離子區(qū)，但隨著放電故障的消失快速?gòu)?fù)合。在水、金屬原子等雜質(zhì)影響下，會(huì)進(jìn)一步反應(yīng)，分解產(chǎn)物種類將會(huì)增加。此外，GIS運(yùn)行故障也是引起電弧放電的原因之一，主要表現(xiàn)GIS主氣室內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，類似于斷路器中的電弧放電，只是重復(fù)率低。
③局部放電：PD是指由于局部電場(chǎng)增強(qiáng)導(dǎo)致GIS中局部電氣擊穿的現(xiàn)象。交流場(chǎng)中為間歇性放電，這是由于放電過(guò)程中表面和空間電荷的累積會(huì)削弱局部場(chǎng)強(qiáng)，PD一般會(huì)自動(dòng)熄滅。在GIS設(shè)備中引起PD的原因很多，主要有:懸浮電位，導(dǎo)體表面粗糙，自由導(dǎo)電微粒，及絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣隙等。在絕緣介質(zhì)的缺陷處常常產(chǎn)生PD，連續(xù)數(shù)月或數(shù)年持續(xù)發(fā)展下去便會(huì)引發(fā)絕緣故障。雖然一些PD不會(huì)引起設(shè)備絕緣水平的下降，但SF6分解產(chǎn)物的腐蝕和固體絕緣內(nèi)的電樹(shù)枝等都會(huì)導(dǎo)致故障發(fā)生。
GIS制造商提供的技術(shù)資料表明各開(kāi)關(guān)氣室與主氣室是相互隔離的，PD主要發(fā)生在GIS主氣室內(nèi)，其它三種主要發(fā)生在各開(kāi)關(guān)裝置中，因此內(nèi)部絕緣缺陷PD產(chǎn)生的分解氣體和因其它放電產(chǎn)生的分解氣體是相互獨(dú)立的。以此區(qū)分SF6放電分解組分的來(lái)源。
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