陈予伦,常丁戈,杨鼎革,张冠军

(1. 电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学),陕西 西安 710049；2. 国网陕西省电力公司电力科学研究院,陕西 西安 710199)

0 引言

气体绝缘全封闭组合电器(gas insulated switch,GIS)是全部或部分采用SF6为绝缘介质的金属封闭开关设备,其将断路器、隔离开关、电流互感器等元件封闭于金属外壳内以实现高压导体的可靠绝缘,具有占地面积小、不受外界环境影响、运行可靠性高等优点,因此也被称为气体绝缘变电站[1—3]。然而,当电场不均匀度较高时,SF6气体的绝缘强度会严重下降,根据国网运检部近年来记录的大量GIS故障案例,发现多数故障的起因可归结于金属微粒引起GIS电场畸变[4]。

GIS中的金属微粒在电场力的作用下会启举并向盆式绝缘子靠近,经过一段时间的作用后,金属微粒会附着在绝缘子表面并聚集在绝缘子与电极的结合点[4],进而诱发GIS设备的绝缘击穿,造成大面积停电事故,带来社会经济效益的损失。

近年来,国内外对GIS设备中绝缘子表面固定金属微粒引起的沿面放电进行了很多研究。文献[5]利用220 kV GIS设备沿面放电缺陷发展实验平台研究了绝缘子表面固定金属微颗粒沿面局部放电发展的现象及特征,研究表明其局部放电发展现象呈现出3个阶段。文献[6]通过模拟GIS金属微粒附着在绝缘子表面时的电场强度,估算其局部放电起始电压。文献[7]通过研究固定在绝缘子表面的金属微粒,确定了绝缘子表面上影响微粒诱导闪络发生的关键部位。……