GIS设备的绝缘性能是确保其安全运行的重要条件。GIS设备内部中的金属微粒、粉末和水分等导电性杂质是引发GIS设备故障的原因。GIS设备存在导电性杂质时,因局部放电而发出不正常声音、振动、产生放电电荷、发光、产生分解气体等异常现象。GIS的故障率具有非偶然性的特点,GIS在生产、安装以及运行等过程都可能使GIS内部有电极表面脏污、毛刺、自由粒子、接触不良引起浮电位等缺陷。上述缺陷导致GIS在高电压下造成内部电场畸变,畸形电场发展到一定程度,便形成GIS内的局部放电,在绝缘系统中留下缺陷,从而定期进行状态检测十分有必要。
GIS中主要缺陷类型
1. 接地体和带电体部分上的突起、毛刺
接地体或带电部分上的凸起将使电场局部增高,不过由于交流电压变化缓慢,这种缺陷对于设备交流耐电水平的影响相对较小,但却会大大降低雷电冲击耐电水平。
2. 颗粒:自由颗粒和盆式绝缘子上的固定颗粒
自由移动的颗粒对于设备的雷电冲击耐电水平的影响相对较小,但却会使交流耐电水平明显降低,其主要取决于颗粒的形状和位置,颗粒越长且越接近高压导体,危险性就越大,如果移动到支持绝缘子上,也可能使之绝缘劣化,从而引起闪络。
3. 绝缘子内部的空隙和缺陷
绝缘子内部的缺陷会产生较强的局部放电,继而产生树枝放电并可能引起击穿。不过由于超声波会在绝缘材料中发生衰减,故而并不能有效探测出此类缺陷。
4. 电气悬浮和机械松动的屏蔽
如果电场屏蔽发生机械松动,就有可能产生电位悬浮,如果松动正好发生在带电的电极上,则会引起屏蔽和电极之间产生较强的局部放电。
综上所述,超声波检测对于凸起、毛刺、颗粒以及电场屏蔽松动所引发的GIS内部局放缺陷有着较高的灵敏度。