氣(qi)體(ti)絕(jue)緣(yuan)組(zu)合開(kai)關電器（Gas Insulated Switchgear，簡稱(cheng)GIS）是20世(shi)紀(ji)60年(nian)代(dai)中期出(chu)現(xian)的壹(yi)種新型(xing)電氣(qi)裝(zhuang)置(zhi)，它將斷路器、母線(xian)、隔離(li)開(kai)關、電流互(hu)感器、電壓互(hu)感器、避(bi)雷(lei)器、套管(guan)等(deng)多(duo)種電氣(qi)元(yuan)件封(feng)閉組(zu)合在接地的(de)金(jin)屬外(wai)殼中，絕(jue)緣(yuan)支(zhi)撐(cheng)部(bu)分采用環(huan)氧樹(shu)脂盆式(shi)絕(jue)緣(yuan)子(zi)，絕(jue)緣(yuan)介質(zhi)采(cai)用(yong)SF6氣(qi)體(ti)，該氣(qi)體(ti)具(ju)有(you)良好(hao)的滅(mie)弧性(xing)能(neng)和(he)絕(jue)緣(yuan)特性(xing)，可(ke)以滿(man)足(zu)導(dao)體(ti)對(dui)斷(duan)口(kou)、相間及斷(duan)口間絕(jue)緣(yuan)的(de)需要(yao)。GIS的(de)作用相當(dang)於(yu)壹(yi)個(ge)開(kai)關站(zhan)，其(qi)內(nei)部(bu)結(jie)構如圖(tu)所示。

                           GIS標(biao)準間隔

GIS給(gei)高(gao)壓變(bian)電所的結(jie)構和(he)運行(xing)帶來了巨大(da)的(de)變化(hua)。相(xiang)對於傳統(tong)的(de)敞(chang)開(kai)式(shi)高(gao)壓(ya)配電裝置(zhi)，GIS具(ju)有(you)占地面(mian)積小（例如500kV的GIS變電所占地面(mian)積僅敞(chang)開(kai)式(shi)的(de)5%）、安(an)裝(zhuang)方(fang)便、結(jie)構緊湊(cou)、維(wei)護工(gong)作(zuo)量小、檢修(xiu)周(zhou)期長和(he)對環(huan)境(jing)影響小等(deng)突(tu)出(chu)的(de)優(you)點。隨著(zhe)近(jin)年(nian)來設(she)計工(gong)藝和(he)制造水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao)，近(jin)年(nian)來GIS每臺(tai)設(she)備(bei)的年(nian)平(ping)均故障率(lv)已(yi)經(jing)由6.1%（300kV≤Un≤500kV）降(jiang)低到了3.9%。考慮(lv)到近(jin)年(nian)來城(cheng)市建築規(gui)模(mo)的(de)不(bu)斷(duan)擴(kuo)大(da)和(he)空閑(xian)土地面(mian)積的大(da)幅(fu)減少，建設(she)傳統(tong)的(de)敞(chang)開(kai)式(shi)高(gao)壓(ya)配電裝置(zhi)已(yi)經(jing)變(bian)得很困難(nan)，因(yin)此(ci)國(guo)內(nei)外(wai)大(da)城(cheng)市新建的高電壓等(deng)級的(de)變(bian)電站基(ji)本上都采用(yong)了(le)GIS，以緩(huan)解城(cheng)市建築用(yong)地緊張(zhang)的(de)局(ju)面(mian)。

盡(jin)管(guan)GIS運行(xing)可(ke)靠(kao)性(xing)非(fei)常高，並且(qie)現(xian)場(chang)安裝(zhuang)投(tou)入(ru)運(yun)行的GIS總體(ti)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)是良好(hao)的，但由於(yu)GIS是全封(feng)閉(bi)的組(zu)合電器設(she)備(bei)，壹旦(dan)有(you)事(shi)故發(fa)生(sheng)，會比壹般(ban)的分離式(shi)敞(chang)開(kai)設(she)備(bei)引發(fa)更(geng)為嚴(yan)重的(de)後果(guo)，且(qie)故障維(wei)修(xiu)將會非(fei)常復雜(za)，修(xiu)復時間長，修(xiu)復過程(cheng)長達兩(liang)周(zhou)以上。影響範(fan)圍大(da)，GIS壹(yi)個(ge)間(jian)隔中設(she)備(bei)的故障容易(yi)波及(ji)臨(lin)近(jin)的非(fei)故障設(she)備(bei)，造成檢修(xiu)不(bu)便和(he)故障擴(kuo)大(da)化(hua)，壹(yi)旦(dan)發(fa)生(sheng)故障，必將引起(qi)所轄局(ju)部(bu)區域乃(nai)至(zhi)全部(bu)區域的停電，後果(guo)嚴(yan)重。目前，對(dui)於(yu)GIS狀(zhuang)態(tai)檢測有(you)多(duo)種方(fang)法，例如：出(chu)廠(chang)前的(de)型(xing)式(shi)試(shi)驗、安裝(zhuang)後的現場試(shi)驗、運行(xing)後的監測方(fang)法、現場電氣(qi)試(shi)驗等(deng)。運行(xing)經(jing)驗表明(ming)，GIS在制造、運(yun)輸和(he)安裝(zhuang)過程(cheng)中由於(yu)工(gong)藝問(wen)題(ti)不可(ke)避(bi)免的(de)下(xia)來或差(cha)錯(cuo)造成的絕(jue)緣(yuan)缺(que)陷(xian)是造成GIS故障的(de)主因。據(ju)CIGRE23.10工(gong)作(zuo)組(zu)發(fa)布的統(tong)計(ji)數(shu)據(ju)顯(xian)示，絕(jue)緣(yuan)故障占1985年(nian)以前(qian)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)的GIS的562次(ci)故障中的60%，在1985年(nian)以後(hou)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)的GIS的247次(ci)故障中，絕(jue)緣(yuan)故障則(ze)占51%。根(gen)據(ju)2002年(nian)我國(guo)電力系(xi)統(tong)高(gao)壓開(kai)關事(shi)故分析(xi)報告(gao)統(tong)計(ji)，發(fa)生(sheng)的(de)5起GIS事(shi)故均由絕(jue)緣(yuan)故障所導(dao)致(zhi)。其(qi)中內絕(jue)緣(yuan)對(dui)地閃(shan)絡3起、雷(lei)擊過電壓1起(qi)、拉(la)桿斷(duan)裂(lie)1起(qi)。2005年(nian)上海超(chao)高壓(ya)GIS運(yun)行(xing)故障統(tong)計(ji)分析(xi)顯(xian)示絕(jue)緣(yuan)故障占65.1%。

由上述數(shu)據(ju)可(ke)知，絕(jue)緣(yuan)問(wen)題(ti)是影響GIS安(an)全、穩(wen)定(ding)運行(xing)的主要(yao)因(yin)素。由於(yu)絕(jue)緣(yuan)故障大(da)多(duo)數(shu)發(fa)生(sheng)在較高電壓的(de)設(she)備(bei)中，壹旦(dan)發(fa)生(sheng)擊穿(chuan)，後(hou)果比較(jiao)嚴(yan)重，因(yin)而(er)受到(dao)國(guo)內(nei)外(wai)的(de)廣泛關註(zhu)。如(ru)果能夠(gou)在GIS發(fa)生(sheng)故障之前檢測GIS內部(bu)的絕(jue)緣(yuan)缺(que)陷(xian)狀(zhuang)況(kuang)，發(fa)現(xian)問(wen)題(ti)並及(ji)時解決，就可(ke)能(neng)避(bi)免嚴(yan)重停電事(shi)故的發(fa)生(sheng)。

GIS的(de)絕(jue)緣(yuan)故障常(chang)常伴有(you)局(ju)部(bu)放(fang)電（Partial Discharge，縮(suo)寫為PD）現(xian)象的發(fa)生(sheng)。局(ju)部(bu)放(fang)電現象指(zhi)的(de)是在高壓電力設(she)備(bei)絕(jue)緣(yuan)系(xi)統(tong)中，只有(you)局(ju)部(bu)區域發(fa)生(sheng)放(fang)電，但在放(fang)電區域內沒有(you)形成固(gu)定放(fang)電通道(dao)，即導(dao)體(ti)尚未(wei)*擊穿(chuan)時的放(fang)電現象。局(ju)部(bu)放(fang)電信(xin)號(hao)包(bao)含了豐(feng)富的(de)絕(jue)緣(yuan)狀(zhuang)態(tai)信(xin)息，是高(gao)壓(ya)電氣(qi)設(she)備(bei)絕(jue)緣(yuan)狀(zhuang)態(tai)的壹(yi)個(ge)重要(yao)標(biao)誌(zhi)。局(ju)部(bu)放(fang)電檢測是壹(yi)種(zhong)可(ke)用於發(fa)現(xian)GIS絕(jue)緣(yuan)缺(que)陷(xian)的(de)科(ke)學(xue)有(you)效(xiao)的(de)方(fang)法。局(ju)部(bu)放(fang)電檢測以局(ju)部(bu)放(fang)電所產生(sheng)的(de)各種(zhong)現(xian)象為依(yi)據(ju)。不(bu)僅(jin)能夠(gou)檢測到GIS制造與安(an)裝(zhuang)過程(cheng)中引入(ru)的(de)絕(jue)緣(yuan)缺(que)陷(xian)，而(er)且(qie)在線(xian)監測(ce)中能有(you)效(xiao)地檢測出(chu)絕(jue)緣(yuan)狀(zhuang)態(tai)的發(fa)生(sheng)及(ji)嚴(yan)重程(cheng)度，以便及時采取應(ying)對措施(shi)，避(bi)免絕(jue)緣(yuan)故障的(de)進壹步惡化(hua)。因(yin)此(ci)，開(kai)展局(ju)部(bu)放(fang)電檢測對於保(bao)證GIS的安(an)全可(ke)靠(kao)運行(xing)具(ju)有(you)十分重要(yao)的(de)意(yi)義(yi)。