GIS 绝缘故障的监测与诊断

雷国忠

(重庆市电力公司江北供电局，重庆401147)

0 引言

GIS由于具有占地面积和空间小、运行安全可靠、SF6断路器开断性能好、安装方便等优点，在进入城市负荷中心的变电站得到广泛应用。

GIS是指以SF6作为绝缘介质的气体绝缘金属封闭开关设备，也称为封闭式组合电器和气体绝缘变电站。它是将变电站中除变压器外的电气设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线(三相或单相)、连接管和过渡元件(SF6——电缆头、SF6——空气套管、SF6——油套管)等全部封闭在一个接地的金属外壳内，壳内充以0.34～0.4MPa的SF6气体作为绝缘和灭弧介质。

通常GIS的内部故障以绝缘故障的比例为多，且后果严重。绝缘故障产生的原因一般有以下几种:(1)固体绝缘材料，如环氧树脂的浇铸件内部缺陷损伤造成;(2)由于制造工艺不良，滑动部分磨损，触头烧损和安装不慎等因素，在GIS内部残留的金属屑末(或称导电微粒)引起的放电;(3)高压导体表面的突出物(由于偶然因素遗留在导体表面造成的高场强点)引发的电晕放电;(4)由于触头接触不良，金属屏蔽罩固定处接触不良造成浮电位而引发重复的火花放电。

针对 GIS的内部绝缘故障，采用电气、机械振动、干扰分析与抑制、特高频，可使局部放电四种方法得到更好监测，从而对GIS在运行中存在的一些不利因素有了更科学的认识和解决方式，使GIS的运行更加稳定可靠。

1 电气法监测局部放电

1.1 外复电极法

在GIS外壳上敷绝缘薄膜与金属电极，将外壳与金属电极形成的小电容作为拾取信号的耦合器(其原理结构如图1)，局部放电引起的脉冲信号通过小电容耦合到监测阻抗上，经放大后被监测出来。……