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GIS设备雷电冲击试验放电故障分析及建议

汇报人：

2024-02-06

设备基本情况介绍

放电故障现象描述

放电故障原因分析

放电故障检测与诊断方法

故障处理措施与建议

总结与展望

目录

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设备基本情况介绍

广泛应用于高压、超高压和特高压电力系统中，是保障电网安全稳定运行的重要设备之一。

GIS设备在电力系统中的应用

即气体绝缘金属封闭开关设备，是一种集断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线等高压电器元件于一体的组合电器。

GIS（GasInsulatedSwitchge…

结构紧凑、占地面积小、可靠性高、维护工作量少等。

GIS设备优点

GIS设备通常安装在室外，需要承受风吹、日晒、雨淋等自然环境的考验。

室外环境

气候条件

电磁环境

不同地区的气候条件差异较大，如温度、湿度、气压等都会对GIS设备的运行产生影响。

GIS设备周围存在复杂的电磁场，可能会对其正常运行产生干扰。

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检验设备绝缘性能

雷电冲击试验是一种模拟雷电过电压对设备绝缘性能的考验，可以检验GIS设备在雷电过电压作用下的绝缘性能是否满足要求。

发现设备潜在缺陷

通过雷电冲击试验，可以发现GIS设备在制造、运输、安装过程中可能存在的潜在缺陷，如绝缘子表面污秽、金属部件松动等。

为设备安全运行提供保障

雷电冲击试验是GIS设备投运前必须进行的试验之一，只有通过试验的设备才能投入运行，从而保障电网的安全稳定运行。

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放电故障现象描述

放电故障主要发生在雷电活动频繁的夏季，尤其是雷雨天气时。

时间

故障地点多位于GIS设备的绝缘子、电极等关键部位，以及设备连接处和密封处。

地点

表现为设备内部局部区域的电场强度过高，导致绝缘材料被击穿，产生局部放电现象。

局部放电

发生在绝缘子表面或电极附近，由于表面电场分布不均匀或存在污秽、潮湿等因素，导致沿面放电。

沿面放电

设备内部存在气泡、杂质或导电微粒等缺陷，导致电场畸变，引发内部放电。

内部放电

放电故障会导致GIS设备的绝缘性能下降，严重时可能引发设备短路、爆炸等事故，造成设备损坏。

设备损坏

停电风险

经济损失

安全风险

放电故障可能导致GIS设备无法正常运行，进而引发停电风险，影响电力系统的稳定性和可靠性。

设备损坏和停电风险都会给电力企业带来经济损失，包括设备维修费用、停电损失等。

放电故障可能引发火灾、爆炸等安全事故，对人员和设备安全构成威胁。

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放电故障原因分析

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绝缘材料污染

绝缘材料表面受到污染，如灰尘、水分等，可能降低绝缘性能，引发放电故障。

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绝缘材料老化

设备长时间运行后，绝缘材料可能因老化而失去绝缘性能，导致放电故障。

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绝缘结构设计不合理

绝缘结构设计不当，可能导致电场分布不均匀，局部电场强度过高而引发放电。

设备安装过程中，如紧固螺丝未拧紧、接线端子未接好等，可能导致设备内部接触不良，引发放电故障。

设备安装环境湿度过大、有腐蚀性气体等，可能对设备绝缘性能造成损害，导致放电故障。

设备安装环境不良

安装工艺不当

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雷电冲击试验电压设置过高或过低，可能对设备绝缘造成损害或无法准确模拟实际雷电冲击情况。

试验电压设置不合理

雷电冲击试验波形选择不当，如波形参数与实际雷电波形差异较大，可能导致试验结果不准确。

试验波形选择不当

试验过程中，如加压速度过快、试验间隔时间过短等，可能对设备绝缘造成损害，引发放电故障。

试验过程操作失误

设备在运输、储存过程中可能受到机械损伤、潮湿等影响，导致绝缘性能下降，引发放电故障。

设备运输、储存过程中受损

设备运行过程中可能受到外部电磁干扰、机械振动等影响，导致设备内部电气性能发生变化，引发放电故障。

设备运行过程中受到外部干扰

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放电故障检测与诊断方法

外观检查

检查设备外观是否有明显的放电痕迹、破损或变形等情况。

绝缘电阻测试

通过测量设备的绝缘电阻值，判断其绝缘性能是否良好。

耐压试验

对设备进行耐压试验，以检验其承受过电压的能力。

收集设备信息-进行常规检测-进行局部放电检测-综合分析诊断-确定故障原因及位置。

故障诊断流程

结合设备运行历史、检测数据、放电故障特征等信息，进行综合分析判断，确定故障类型、原因及严重程度。同时，还需参考相关标准、规范及专家经验等，提高故障诊断的准确性和可靠性。

故障诊断依据

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故障处理措施与建议

切断电源

在发现GIS设备雷电冲击试验放电故障后，应立即切断相关设备的电源，以避免故障扩大和二次事故的发生。

检查设备

对故障设备进行详细检查，包括外观、绝缘子、导体等部件，查找放电痕迹和损坏情况，确定故障类型和原因。

隔离故障设备

将故障设备与正常运行设备隔离开来，防止故障对系统造成进一步影响。

定期对GIS设备进行巡视检查，及时发