造成GIS內(nèi)發(fā)生局部放電的原因往往是多方面的，影響介質(zhì)性能的缺陷主要有嚴(yán)重的裝配錯(cuò)誤、自由金屬微粒、導(dǎo)體之間電氣或機(jī)械接觸不良、電極突出物、絕緣子缺陷、SF6中混有水蒸氣等幾類，如圖所示。
①嚴(yán)重的裝配錯(cuò)誤
有些影響介質(zhì)性能的嚴(yán)重裝配錯(cuò)誤在交接試驗(yàn)時(shí)可能會(huì)被漏檢。比如，本來只做運(yùn)輸途中用的袋裝干燥劑，但在組裝時(shí)卻忘了從GIS部件中取出來，組裝后不易被檢測到。它雖然不會(huì)立即引起故障，卻對(duì)今后GIS的運(yùn)行帶來了無窮后患。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，它一直是導(dǎo)致GIS故障的主要原因。這些微?？赡苁侵圃旎蚪M裝過程中產(chǎn)生的，也可能是開關(guān)裝置動(dòng)作過程中產(chǎn)生的。 GIS中的自由金屬微粒能夠在交流電壓下獲得電荷并在電場的作用下移動(dòng)，如果電場足夠強(qiáng)，微粒就能完全地穿過外殼和高壓導(dǎo)體之間的間隙。微粒運(yùn)動(dòng)的程度取決于微粒的材料、形狀等因素。當(dāng)微?？拷唇佑|到高壓導(dǎo)體時(shí)，更容易發(fā)生局部放電。微粒遷移并附著在絕緣子表面時(shí)也很危險(xiǎn)。為此，對(duì)有關(guān)微粒的行為和故障機(jī)理己開展了大量的工作。③接觸不良的電位浮動(dòng)
在GIS內(nèi)，靜電屏蔽廣泛地用來控制危險(xiǎn)部位的電場強(qiáng)度。屏蔽電極與高壓導(dǎo)體或接地導(dǎo)體間的電氣連接通常是輕負(fù)載接觸。由于這些連接部分只傳輸小的容性電流，通常對(duì)連接部分要求不高。然而一些連接部分在最初安裝時(shí)雖然接觸很好，但隨著時(shí)間推移會(huì)老化和位移，造成接觸不良，導(dǎo)致電位浮動(dòng)。屏蔽或?qū)w連接點(diǎn)機(jī)械上的不良接觸會(huì)導(dǎo)致因靜電力引起的機(jī)械振動(dòng)。這種振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致接觸進(jìn)一步惡化，最終出現(xiàn)電極電位浮動(dòng)。
對(duì)于大多數(shù)電位浮動(dòng)的電極，所形成的充電電容會(huì)產(chǎn)生局部放電并產(chǎn)生相對(duì)較強(qiáng)的電磁和超聲信號(hào)。這種放電信號(hào)會(huì)形成腐蝕性的分解物和微粒，從而加速惡化過程，污染附近的絕緣表面直致造成絕緣失敗。
④固定微粒
固定微粒通常有兩種存在形式:一是金屬突起，一是微粒附著在固體絕緣或絕緣子表面。金屬突起通常是由于不良加工、機(jī)械破壞或組裝時(shí)的擦刮而出現(xiàn)的，尖頭突出形成絕緣氣體中的高場強(qiáng)區(qū)。這些突出物通常異常尖銳，在工頻電壓下電暈會(huì)變得穩(wěn)定化，因而在穩(wěn)態(tài)工作條件下不一定會(huì)引起擊穿。然而，在快速暫態(tài)現(xiàn)象下，譬如在雷電波，尤其是在快速暫態(tài)過電壓下這些缺陷會(huì)引起故障。
絕緣子表面的微粒，若是暫時(shí)粘在絕緣子表面的，通常會(huì)移動(dòng)到低場強(qiáng)區(qū)而不發(fā)生局部放電，但在某些情況下會(huì)長期地固定在絕緣子表面。作為固定微粒，它粘貼在絕緣表面的作用類似于金屬突起物。
⑤絕緣子缺陷
絕緣子表面異常是由其它的缺陷類型引起的二級(jí)效應(yīng)，比如局部放電產(chǎn)生的分解物、金屬微?；蛘呓^緣氣體中可能過多的水氣引起的破壞。另外，現(xiàn)場測試時(shí)閃絡(luò)產(chǎn)生的樹痕在某種情況下也可以被視為缺陷。絕緣子內(nèi)的缺陷通常很小，常常是一些在制造過程中形成但又很難檢測到的缺陷，比如在制造過程中嵌入的金屬微粒、環(huán)氧樹脂在固化過程中的收縮以及環(huán)氧樹脂和金屬電極不同的熱脹系數(shù)而出現(xiàn)的空隙和層離。
⑥SF6中混有水蒸氣等
GIS中使用的高氣壓SF6是一種良好的絕緣介質(zhì)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，少量的添加某些其它氣體對(duì)SF6的介質(zhì)行為沒有大的影響，而水蒸氣對(duì)SF6的介質(zhì)性能影響很大。當(dāng)溫度下降時(shí)，水蒸氣就會(huì)出現(xiàn)凝露，結(jié)合其它混合物，影響介質(zhì)表面的導(dǎo)電性，改變它的老化特征或直接導(dǎo)致故障。上述任何一種缺陷都有可能發(fā)生，掌握GIS內(nèi)部的缺陷類型特征，研究各種缺陷的嚴(yán)重程度，將GIS內(nèi)的局部放電類型進(jìn)行分類，對(duì)于GIS的檢修工作有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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