引起GIS內(nèi)部發(fā)生故障的原因不是單一的，GIS設備在生產(chǎn)、安裝過程中，留下一些微小的缺陷在所難免，此外在設備運行過程中也會產(chǎn)生缺陷。如圖所示，在GIS設備中發(fā)生局部放電zui常見的缺陷有: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(nèi)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圖。

(1) 外來異物顆粒

從圖中可以看到，外來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(xiàn)場安裝條件復雜，GIS設備內(nèi)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作或來自于設備內(nèi)部某些物質(zhì)分解。GIS中的金屬微粒在電場力的作用下發(fā)生移動，當電場強度大于特定的值，金屬微粒就可能在接地外殼和高壓導體之間發(fā)生跳動，發(fā)生局部放電，更嚴重的后果是造成內(nèi)部擊穿。影響導體微粒的運動特性的因素主要有：微粒的材料、形狀等因素。

(2) 接觸不良

在GIS內(nèi)，靜電屏蔽被廣泛的應用控制危險區(qū)域的場強。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。在實際運行過程中，并不是所有的改變空間電場的金屬不見都會流過負荷電流。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行電連接，隨著運行時間的增長，可能由于老化或松動而發(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(shù)懸浮電極所形成的充電電容會造成幅值在1000 pC以上的局部放電，伴隨著放電過程會產(chǎn)生較強的電、聲信號，微小的氣體間隙便會很快擊穿。多次放電不僅會造成觸頭彈簧的侵蝕，也可能會產(chǎn)生金屬微粒、氟化鋁等其它雜質(zhì)，更嚴重的會zui終導致GIS內(nèi)部閃絡。

(3) 金屬凸起物

金屬突起物缺陷包括高壓導體上和筒壁內(nèi)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%，造成這類故障的可能原因有：加工時不良、外力破壞或安裝時的刮蹭。這類缺陷對 GIS設備運行的危害相對小一些，但當設備經(jīng)受過電壓等不良工況時，仍舊會存在設備擊穿的可能，這類缺陷應根據(jù)實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(shù)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型缺陷造成的二次損傷，如機械振動造成的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、搬運和安裝等過程中，由于機械振動、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、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(guī)電氣設備高，稍有疏忽就可能會造成絕緣損傷、電極錯位等后果，這些都可能影響GIS的安全穩(wěn)定運行。

由于局部放電檢測的波形與缺陷的類型、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(tǒng)響應特性等眾多因素有關。在構建典型缺陷時，其所要遵循的基本原則是要能夠真實反映實際GIS中存在的缺陷，即其電場分布要一致，即由于缺陷的存在導致的電場畸變形式要一致。