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25

2022

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GIS的概念和定期局部放電檢測(cè)的重要性

作者：

　　1.1 GIS的概念

　　六氟化硫封閉式組合電器，國(guó)際上稱為“氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備”(Gas lnsulated Switchgear)簡(jiǎn)稱GIS，它將一座變電站中除變壓器以外的一次設(shè)備，包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進(jìn)出線套管等，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)有機(jī)地組合成一個(gè)整體。

　　1.2 GIS的特點(diǎn)

　　1 小型化：因采用絕緣性能卓越的六氟化硫氣體做絕緣和滅弧介質(zhì)，所以能大幅度縮小變電站的體積，實(shí)現(xiàn)小型化。

　　2 可靠性高：由于帶電部分全部密封于惰性SF6氣體中，大大提高了可靠性。此外具有優(yōu)良的抗地震性能。

　　3 安全性好：帶電部分密封于接地的金屬殼體內(nèi)，因而沒(méi)有觸電危險(xiǎn)。SF6氣體為不燃燒氣體，所以無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)。

　　4 杜絕對(duì)外部的不利影響：因帶電部分以金屬殼體封閉，對(duì)電磁和靜電實(shí)現(xiàn)屏蔽，噪音小，抗無(wú)線電干擾能力強(qiáng)。

　　5 安裝周期短：由于實(shí)現(xiàn)小型化，可在工廠內(nèi)進(jìn)行整機(jī)裝配和試驗(yàn)合格后，以單元或間隔的形式運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，因此可縮短現(xiàn)場(chǎng)的安裝工期，又能提高可靠性。

　　6 維護(hù)方便，檢修周期長(zhǎng)：因其結(jié)構(gòu)布局合理，滅弧系統(tǒng)先進(jìn)，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命，因此檢修周期長(zhǎng)，維修工作量小，而且由于小型化，離地面低，因此日常維護(hù)方便。

　　1.3 開(kāi)展GIS局部放電檢測(cè)的意義

　　— 隨著城市電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，GIS變電站的數(shù)量不斷增加;

　　— GIS的內(nèi)部空間極為有限，工作場(chǎng)強(qiáng)很高，且絕緣裕度相對(duì)較小;

　　— GIS內(nèi)部一旦出現(xiàn)絕緣缺陷，極易造成設(shè)備故障，引起的停電時(shí)間較長(zhǎng)， 檢修費(fèi)用也很高;

　　— 國(guó)內(nèi)已經(jīng)發(fā)生了數(shù)起較為嚴(yán)重的GIS事故，過(guò)去那種認(rèn)為GIS設(shè)備免維護(hù)的觀點(diǎn)已不被認(rèn)同;

　　— GIGRE調(diào)查表明，50%以上的GIS故障是可先預(yù)先發(fā)現(xiàn)的;

　　—在GIS的交接試驗(yàn)中監(jiān)視局部放電信號(hào)，對(duì)運(yùn)行中的GIS進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，均是保障安全運(yùn)行的有效手段。

　　2.1 局部放電的定義

　　局部放電：在電場(chǎng)作用下，導(dǎo)體間絕緣僅部分區(qū)域被擊穿(沒(méi)有貫穿施加電壓的導(dǎo)體之間)的電氣放電現(xiàn)象。

　　特點(diǎn)：局部放電是一種脈沖放電，它會(huì)在電力設(shè)備內(nèi)部和周圍空間產(chǎn)生一系列的光、聲、電氣和機(jī)械的振動(dòng)等物理現(xiàn)象和化學(xué)變化。這為監(jiān)測(cè)電力設(shè)備內(nèi)部絕緣狀態(tài)提供檢測(cè)信號(hào)。

　　雖然這些放電的幅度通常較小，但它們能導(dǎo)致逐步的劣化并最終擊穿，因此，需要通過(guò)非破壞性的測(cè)試檢測(cè)到這些放電的存在。

　　2.2 局部放電的起因

　　原因：它是由于局部電場(chǎng)畸變、局部場(chǎng)強(qiáng)集中，從而導(dǎo)致絕緣介質(zhì)局部范圍內(nèi)的氣體放電或擊穿所造成的。它可能發(fā)生在導(dǎo)體邊上，也可能發(fā)生在絕緣體的表面或內(nèi)部。

　　GIS中幾種典型缺陷

　　由于絕緣體內(nèi)或高壓導(dǎo)體上存在針尖狀突出物，電場(chǎng)不均勻，電介質(zhì)不均勻，有氣泡和雜志等原因，使絕緣體局部區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到擊穿場(chǎng)強(qiáng)。