冲击振动激励下GIS内自由金属微粒运动及其诱发间隙击穿特性

作     者：胡新文 李晓昂 王舒啸 李志兵 郝越峰 张乔根 HU Xinwen;LI Xiaoang;WANG Shuxiao;LI Zhibing;HAO Yuefeng;ZHANG Qiaogen

作者机构：西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 中国电力科学研究院有限公司北京100192 贵州电网有限责任公司贵阳供电局贵阳550001 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年第50卷第1期

页      面：339-347页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家电网有限公司科技项目(5500-202255135A-1-1-ZN) 

主　　题：GIS 金属微粒 断路器操作 冲击振动 串联击穿 

摘      要：大量GIS故障案例表明,断路器带电操作后的一段时间内,气室中常突发由金属微粒引起的间隙击穿故障。断路器操作产生的冲击振动可以有效地激励GIS中多个潜伏性微粒的起跳,但多个微粒起跳后在运动过程中诱发间隙击穿的过程尚不明确。针对于此,本研究在252kV真型GIS实验平台上进行了多微粒共存时的断路器带电操作实验,以复现GIS运行过程中微粒在冲击振动激励下的运动过程,并探究多微粒被激励起跳后诱发GIS放电故障的机理。研究表明,在带电实验中未操作断路器时,耐压期间自由金属微粒存在较大的概率可运动至气室的末端,并保持静止,形成了多微粒的聚集;在带电操作断路器后,多微粒受到壳体冲击振动的激励而起跳,并在起跳后的运动过程中于气隙间形成了多微粒串联击穿现象,而且断路器带电操作时多微粒引起的击穿电压总是低于耐压期间的击穿电压。基于流注放电理论,研究认为相较于耐压期间分散性的多微粒,带电操作前已形成聚集的多微粒彼此靠近,在操作后的运动过程中对电场的畸变能力更强,因此形成多微粒的串联击穿电压更低。