常见GIS故障成因分为投运前故障和投运后故障。
投运前故障包括:设计、生产工艺问题,设备运输、长期储存、现场安装过程中对设备的损坏。
投运后故障包括:设备投运后机械振动造成设备的紧固件松脱、分合闸冲击电流、故障电流对腔体内绝缘设备或导体表面的损伤等。
上述故障均可造成GIS设备整体绝缘程度降低或者绝缘损坏具体包括:
1. 固定型绝缘缺陷
固定型绝缘缺陷的成因主要有:设备安装不能达到标准要求;腔体内遗留有工具或杂物;导体表面损伤;基础支撑构件存在缺陷造成GIS设备桶壁变形,腔内设备错位或发生位移。其特点是局放检测信号较为固定,局放信号强度较为稳定。
2. 非固定型绝缘缺陷
非固定型绝缘缺陷成因主要是安装过程未达到无尘标准造成腔体内存在自由移动的灰尘;腔体内存在设备接头,横断面或固定螺栓上脱落的金属碎屑。其特点是随电气设备动作(断路器、隔离开关)局放检测信号位置及强度变化较大。
GIS设备绝缘缺陷分类示意图
以下对各类型局放缺陷的基本特征进行分析:
1. 尖端放电
由包括导体、盆式绝缘子、壳体表面的突起、毛刺等引起。
表现为:局部场强畸变、增强;工频电压条件下绝缘水平变化不大,大气过电压条件下耐压水平下降严重。
故障判别:如果突起、毛刺尺寸在1mm及以上,且所处位置距离断路器、PT、CT设备较近则需停电处理。
2. 自由颗粒
包括导体颗粒、绝缘颗粒等。
表现为:工频电压条件下绝缘水平下降严重,大气过电压条件下绝缘水平影响不大;各类型局放检测方法得到的信号图谱存在随机性,且变化较大,具有一定的隐蔽性。
故障判别:自由颗粒移动到断路器、隔离开关等刀口部位会造成极大隐患。应及时停电处理。
3.悬浮电位
一般是由腔体内金属构件松动、变形引起。
表现为:工频电压条件下绝缘强度下降,各种局放检测方法信号图谱稳定,一般可形成持续性局部放电。
故障判别:一般悬浮电位造成的局部放电会发出较大的可听噪声,变电运维人员在巡视过程中较易发现。一旦发生悬浮电位放电应及时停电处理,避免故障扩大。