我國電力系統GIS的事故率遠高于IEC規定的每年每百個間隔0.1個故障。對GIS設備進行帶電檢測,排除缺陷,避免事故,對電網的安全運行非常有意義。根據國內與國際上GIS缺陷進行統計分類,主要有以下缺陷類型。
(1)顆粒和外來物件:事故由顆?;蜻z留在殼體中或絕緣子表面上的外來物件引起,20%
(2)載流接觸:事故由于流過負載電流時接觸不良而引起,11%
(3)濕氣:事故由凝結在絕緣子表面上或殼體上的濕氣一起,7%
(4)屏蔽和電接觸:事故由屏蔽松動或不良的電接觸引起,18%
(5)高壓導體上的突起/顆粒:事故由高壓導體上的尖銳突起或顆粒引起,5%
(6)隔離開關的絕緣:在開合電容負荷時由于隔離開關的絕緣耐受電壓不夠引起的事故,10%
(7)絕緣子的整體絕緣性能:由于絕緣子中的氣泡或其他缺陷而產生的絕緣事故,10%
(8)與絕緣無關:由于絕緣以外的機械故障而引起的事故(主要是驅動機構故障,8%
(9)其他和未知:所有其他原因,11%
統計數據表明,絕緣缺陷和絕緣故障是影響GIS安全穩定運行的最大威脅。因此,用于檢測GIS絕緣缺陷的局部放電試驗[25,26]是一種非常有效的手段,能及早發現和定位絕緣缺陷,保證GIS安全運行,有效指導檢修和維護。
電力設備的絕緣系統中,只有部分區域發生放電,而沒有貫穿施加電壓的導體之間,即尚未擊穿,這種現象稱之為局部放電。它是由于局部電場畸變、局部場強集中,從而導致絕緣介質局部范圍內的氣體放電或擊穿所造成的。它可能發生在導體邊上,也可能發生在絕緣體的表面或內部。在絕緣體中的局部放電甚至會腐蝕絕緣材料,并最后導致絕緣擊穿。局部放電是一種脈沖放電,它會在電力設備內部和周圍空間產生一系列的光、聲、電氣和機械的振動等物理現象和化學變化。這些伴隨局部放電而產生的各種物理和化學變化可以為監測電力設備內部絕緣狀態提供檢測信號。它是由于GIS設備在設計或安裝工藝上存在缺陷使得局部電場畸變、局部場強過于集中,從而導致絕緣介質局部范圍內的氣體放電或擊穿所造成的。它可能發生在導體邊上,也可能發生在絕緣體的表面或內部。導體上的毛刺,懸浮屏蔽(接觸不良),盆式絕緣子上的顆粒,殼體上的毛刺,自山移動的金屬顆粒,盆式絕緣子內部缺陷等這些缺陷是造成GIS設備局部放電的主要原因。下圖是GIS內部缺陷示意圖。

GIS設備缺陷示意圖