常見GIS故障成因分為投運前故障和投運后故障。
投運前故障包括:設計、生產工藝問題,設備運輸、長期儲存、現場安裝過程中對設備的損壞。
投運后故障包括:設備投運后機械振動造成設備的緊固件松脫、分合閘沖擊電流、故障電流對腔體內絕緣設備或導體表面的損傷等。
上述故障均可造成GIS設備整體絕緣程度降低或者絕緣損壞具體包括:
1. 固定型絕緣缺陷
固定型絕緣缺陷的成因主要有:設備安裝不能達到標準要求;腔體內遺留有工具或雜物;導體表面損傷;基礎支撐構件存在缺陷造成GIS設備桶壁變形,腔內設備錯位或發生位移。其特點是局放檢測信號較為固定,局放信號強度較為穩定。
2. 非固定型絕緣缺陷
非固定型絕緣缺陷成因主要是安裝過程未達到無塵標準造成腔體內存在自由移動的灰塵;腔體內存在設備接頭,橫斷面或固定螺栓上脫落的金屬碎屑。其特點是隨電氣設備動作(斷路器、隔離開關)局放檢測信號位置及強度變化較大。
GIS設備絕緣缺陷分類示意圖
以下對各類型局放缺陷的基本特征進行分析:
1. 尖端放電
由包括導體、盆式絕緣子、殼體表面的突起、毛刺等引起。
表現為:局部場強畸變、增強;工頻電壓條件下絕緣水平變化不大,大氣過電壓條件下耐壓水平下降嚴重。
故障判別:如果突起、毛刺尺寸在1mm及以上,且所處位置距離斷路器、PT、CT設備較近則需停電處理。
2. 自由顆粒
包括導體顆粒、絕緣顆粒等。
表現為:工頻電壓條件下絕緣水平下降嚴重,大氣過電壓條件下絕緣水平影響不大;各類型局放檢測方法得到的信號圖譜存在隨機性,且變化較大,具有一定的隱蔽性。
故障判別:自由顆粒移動到斷路器、隔離開關等刀口部位會造成極大隱患。應及時停電處理。
3.懸浮電位
一般是由腔體內金屬構件松動、變形引起。
表現為:工頻電壓條件下絕緣強度下降,各種局放檢測方法信號圖譜穩定,一般可形成持續性局部放電。
故障判別:一般懸浮電位造成的局部放電會發出較大的可聽噪聲,變電運維人員在巡視過程中較易發現。一旦發生懸浮電位放電應及時停電處理,避免故障擴大。