引起GIS內部發(fā)生故障的原因不是單一的，GIS設備在生產(chǎn)、安裝過(guò)程中，留下一些微小的缺陷在所難免，此外在設備運行過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生缺陷。如圖所示，在GIS設備中發(fā)生局部放電zui常見(jiàn)的缺陷有:嚴重裝配錯誤、固定的突起、自由金屬微粒、導體間電氣接觸不良、絕緣子內絕緣缺陷及絕緣子與電極接觸面缺陷等。各種缺陷導致故障的分布情況詳見(jiàn)圖。

(1) 外來(lái)異物顆粒

從圖中可以看到，外來(lái)異物和顆粒引起的故障占到20%，其中金屬性質(zhì)的微粒對SF6的絕緣狀態(tài)影響zui為嚴重。產(chǎn)生這種故障的主要原是現場(chǎng)安裝條件復雜，GIS設備內部的微粒、異物很難*的清除掉，異物的產(chǎn)生原因也可能是斷路器觸頭動(dòng)作或來(lái)自于設備內部某些物質(zhì)分解。GIS中的金屬微粒在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生移動(dòng)，當電場(chǎng)強度大于特定的值，金屬微粒就可能在接地外殼和高壓導體之間發(fā)生跳動(dòng)，發(fā)生局部放電，更嚴重的后果是造成內部擊穿。影響導體微粒的運動(dòng)特性的因素主要有：微粒的材料、形狀等因素。

(2) 接觸不良

在GIS內，靜電屏蔽被廣泛的應用控制危險區域的場(chǎng)強。屏蔽電極與高壓導體或接地導體間的連接常常是輕負載接觸。在實(shí)際運行過(guò)程中，并不是所有的改變空間電場(chǎng)的金屬不見(jiàn)都會(huì )流過(guò)負荷電流。這些金屬部件常使用的是鋁制彈性的觸頭與金屬外殼或高壓導體進(jìn)行電連接，隨著(zhù)運行時(shí)間的增長(cháng)，可能由于老化或松動(dòng)而發(fā)生接觸不良，形成懸浮電極。部件和導體之間的禍合電容決定了部件的電位，大多數懸浮電極所形成的充電電容會(huì )造成幅值在1000 pC以上的局部放電，伴隨著(zhù)放電過(guò)程會(huì )產(chǎn)生較強的電、聲信號，微小的氣體間隙便會(huì )很快擊穿。多次放電不僅會(huì )造成觸頭彈簧的侵蝕，也可能會(huì )產(chǎn)生金屬微粒、氟化鋁等其它雜質(zhì)，更嚴重的會(huì )zui終導致GIS內部閃絡(luò )。

(3) 金屬凸起物

金屬突起物缺陷包括高壓導體上和筒壁內表面的尖刺，其中高壓導體上的尖刺故障約占總體故障的5%，造成這類(lèi)故障的可能原因有：加工時(shí)不良、外力破壞或安裝時(shí)的刮蹭。這類(lèi)缺陷對 GIS設備運行的危害相對小一些，但當設備經(jīng)受過(guò)電壓等不良工況時(shí)，仍舊會(huì )存在設備擊穿的可能，這類(lèi)缺陷應根據實(shí)際信號的幅值綜合判定。

(4) 絕緣子缺陷

絕緣子擊穿故障約占總故障10%，大多數絕緣故障是由于絕緣子空穴引起的。絕緣子表面缺陷通常是由別的類(lèi)型缺陷造成的二次損傷，如機械振動(dòng)造成的GIS裂紋、局部放電后產(chǎn)生的分解物、金屬微粒引起的故障等。

(5) 其他因素

還有11%的故障是由其他因素造成的。比如GIS設備的器件體積與重量一般較大，在運輸、搬運和安裝等過(guò)程中，由于機械振動(dòng)、組件的互相碰撞等外力的作用，可能使原本緊固的螺絲松動(dòng)、元件變形或損傷。另外，GIS設備裝配工作較精細、復雜，對組件連接和密封工藝的要求比常規電氣設備高，稍有疏忽就可能會(huì )造成絕緣損傷、電極錯位等后果，這些都可能影響GIS的安全穩定運行。

由于局部放電檢測的波形與缺陷的類(lèi)型、放電間隙幾何形狀、試驗電壓極性、信號傳播路徑的響應特性、測量系統響應特性等眾多因素有關(guān)。在構建典型缺陷時(shí)，其所要遵循的基本原則是要能夠真實(shí)反映實(shí)際GIS中存在的缺陷，即其電場(chǎng)分布要一致，即由于缺陷的存在導致的電場(chǎng)畸變形式要一致。