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摘要
近年来，气体绝缘全封闭组合电器(gas-insulated switchgear， GIS)发生多起绝缘击穿故障，严重影响电力系统可靠运行。金属颗粒被认为是造成绝缘沿面故障的重要原因之一。运行中，断路器等开关操作产生的冲击振动会使得GIS内静止的金属颗粒起跳，引起绝缘性能下降。然而，已有研究鲜有考虑开关操作对金属颗粒运动及其引发沿面闪络特性的影响。为此，本文建立了电场叠加冲击振动实验平台，研究了冲击振动作用下金属颗粒运动诱发绝缘沿面闪络过程。实验结果表明，冲击振动作用下GIS内静止于壳体的金属颗粒会发生起跳。跳动过程中，金属颗粒可能吸附至绝缘子表面，也可能直接引发绝缘子沿面闪络。5 mm和6 mm长线形金属颗粒较容易引发绝缘子沿面闪络，而4 mm长颗粒则未能引发闪络。冲击振动作用后，6 mm和5 mm长线形颗粒引发闪络前平均跳动时间分别为145 s和445 s。而相比于线形金属颗粒，片状颗粒更容易吸附至绝缘子表面，而不易引起突发性闪络。本文研究结果有助于认识实际运行中开关操作对GIS内金属颗粒运动及其引发闪络特性的影响，可有效地解释现场发生的与开关操作强相关的绝缘故障。
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单位中国电力科学研究院有限公司; 清华大学; 清华四川能源互联网研究院
