隨著國民經濟的快速發(fā)展，我國的電力事業(yè)也得到了持續(xù)高速發(fā)展，另外隨著我國城市化進程的大力推進，土地資源的供求矛盾日趨顯著，傳統(tǒng)的敞開式變電站己經難以在城市電網中應用，具有緊湊結構的GIS應運而生，并得到廣泛應用。由于GIS特殊的結構，在應用初期，業(yè)內普遍認為它是免維修設備，但是隨著運行時間的推移，GIS依然不可避免的存在故障。大電網會議(CIGRE)做了相應的調查，其結果表明，故障造成的損失會隨著電壓等級的提高而增大，同時其維修成本也越高，絕緣故障占比例zui高(57.3% )，機械故障次之(18.1%)、其中，導電微粒在整個絕緣故障中約占20%另外故障也多見于固體絕緣，主要是絕緣子及澆注式樹脂絕緣缺陷。

GIS設備產生絕緣缺陷機理復雜、原因繁多，其中常見的絕緣缺陷類型是：金屬突起類缺陷、異物及自由微粒缺陷、懸浮電位缺陷、絕緣子類缺陷、SF6氣體混有水蒸氣等。

1. 金屬突起類缺陷：

根據(jù)金屬尖刺位置的不同，可分為高壓導體尖刺和外殼尖刺，由于金屬尖刺的曲率半徑小，容易在其周圍形成強場分布，從而造成電暈放電。在工頻電壓下，金屬尖刺在電暈放電的過程中，一般會隨著放電而慢慢燒蝕鈍化，zui終放電逐漸減弱甚至消失，故此類絕緣缺陷在工頻運行電壓下造成內部擊穿的概率較小，但是在快速暫態(tài)過電壓下，其造成的危害較為嚴重間。

2. 異物及自由微粒缺陷：

該類缺陷較為常見，主要包括在生產過程中由于清掃不干凈等原因而在GIS腔體內的金屬碎屑以及GIS開關動作過程中產生的金屬碎屑。在工頻運行電壓作用下，金屬微粒可能產生跳動、移位等動作，自由金屬顆粒在跳動后下落的過程中，局部放電較易發(fā)生，另外還可能形成導電通道，嚴重時會導致GIS內部擊穿。通過GIS模型內部安置金屬顆粒來模擬GIS中外來顆粒放電情況，探索典型局部放電量的大小、放電波形特征以及影響因素等，研究結果表明:局部放電的初始電壓以及放電量與充氣壓力及金屬顆粒大小和氣壓密切相關。

3. 懸浮電位缺陷：

GIS內部采用了大量的屏蔽電極，主要作用是改善GIS內部的電場分布，使之更加均勻，在運行初期，屏蔽電極與導體間的接觸一般是比較好的，但是隨著開關動作等引起的振動作用，連接部位可能出現(xiàn)松動，則會形成這種缺陷，這種缺陷下的放電比較明顯，而且超聲脈沖發(fā)生是不均勻、不連續(xù)的。

4. 絕緣子類缺陷：

絕緣子類缺陷一般有兩種，絕緣子內部缺陷和絕緣子表面的贓污缺陷。絕緣子內部缺陷主要是在生產過程中滲入的雜質等原因造成的，而且這種內部缺陷通常都比較微小，出廠時很難被檢測到，另外，由于環(huán)氧樹脂在固化階段的收縮以及環(huán)氧樹脂和電極是不同的材料，由相異的熱膨脹系數(shù)等因素zui終也可能在絕緣子內部形成微小空隙，除此之外，由裝配誤差以及GIS運行中的機械振動也可能導致絕緣子損傷，從而產生氣隙及裂紋缺陷。絕緣子表面臟污缺陷主要來源于生產及運輸過程，如果絕緣子表面將這些污染物吸附住，微粒附近可能引起電荷積累，長期的放電會導致絕緣子劣化，出現(xiàn)電樹枝，從而破壞盆式絕緣子本體，zui終導致其損壞。文獻分析了GIS在運行過程中，由于電、熱等外在因素，內部的橡膠等有機物揮發(fā)出含S的氣體，含硫氣體與導桿和電連接的鍍層等發(fā)生化學反應，zui終生成物是一系列的半導體物質。試驗中是通過在盆子上涂一層厚度小于1毫米的硫化銀粉狀物模擬絕緣子缺陷，研究結果表明:絕緣子表面硫化銀粉末放電信號幅值總體較小，其PRPD譜圖呈現(xiàn)出山丘狀。

5. SF6氣體混有水蒸氣：

前人的研究結果說明：在GIS設備內部SF6氣體混入其它少量絕緣性能強的氣體（如氮氣）非但不會降低，反而會提高SF6氣體絕緣性能的作用，但混入的氣體是水蒸氣，則會造成其絕緣性能的劣化。在溫度的過程中，有可能導致GIS內部的雜質物質存在于混在水蒸氣凝露里，當附著在盆子表面時，肯定會影響盆式絕緣子表面的絕緣特性，造成絕緣性能的降低。