氣體絕緣組合開(kāi)關(guān)電器（Gas Insulated Switchgear，簡(jiǎn)稱GIS）是20世紀(jì)60年代中期出現(xiàn)的一種新型電氣裝置，它將斷路器、母線、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、套管等多種電氣元件封閉組合在接地的金屬外殼中，絕緣支撐部分采用環(huán)氧樹(shù)脂盆式絕緣子，絕緣介質(zhì)采用SF6氣體，該氣體具有良好的滅弧性能和絕緣特性，可以滿足導(dǎo)體對(duì)斷口、相間及斷口間絕緣的需要。GIS的作用相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)站，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。

                           GIS標(biāo)準(zhǔn)間隔

GIS給高壓變電所的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行帶來(lái)了巨大的變化。相對(duì)于傳統(tǒng)的敞開(kāi)式高壓配電裝置，GIS具有占地面積小（例如500kV的GIS變電所占地面積僅敞開(kāi)式的5%）、安裝方便、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)工作量小、檢修周期長(zhǎng)和對(duì)環(huán)境影響小等突出的優(yōu)點(diǎn)。隨著近年來(lái)設(shè)計(jì)工藝和制造水平的提高，近年來(lái)GIS每臺(tái)設(shè)備的年平均故障率已經(jīng)由6.1%（300kV≤Un≤500kV）降低到了3.9%?？紤]到近年來(lái)城市建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大和空閑土地面積的大幅減少，建設(shè)傳統(tǒng)的敞開(kāi)式高壓配電裝置已經(jīng)變得很困難，因此國(guó)內(nèi)外大城市新建的高電壓等級(jí)的變電站基本上都采用了GIS，以緩解城市建筑用地緊張的局面。

盡管GIS運(yùn)行可靠性非常高，并且現(xiàn)場(chǎng)安裝投入運(yùn)行的GIS總體運(yùn)行情況是良好的，但由于GIS是全封閉的組合電器設(shè)備，一旦有事故發(fā)生，會(huì)比一般的分離式敞開(kāi)設(shè)備引發(fā)更為嚴(yán)重的后果，且故障維修將會(huì)非常復(fù)雜，修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，修復(fù)過(guò)程長(zhǎng)達(dá)兩周以上。影響范圍大，GIS一個(gè)間隔中設(shè)備的故障容易波及臨近的非故障設(shè)備，造成檢修不便和故障擴(kuò)大化，一旦發(fā)生故障，必將引起所轄局部區(qū)域乃至全部區(qū)域的停電，后果嚴(yán)重。目前，對(duì)于GIS狀態(tài)檢測(cè)有多種方法，例如：出廠前的型式試驗(yàn)、安裝后的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、運(yùn)行后的監(jiān)測(cè)方法、現(xiàn)場(chǎng)電氣試驗(yàn)等。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，GIS在制造、運(yùn)輸和安裝過(guò)程中由于工藝問(wèn)題不可避免的下來(lái)或差錯(cuò)造成的絕緣缺陷是造成GIS故障的主因。據(jù)CIGRE23.10工作組發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，絕緣故障占1985年以前投入使用的GIS的562次故障中的60%，在1985年以后投入使用的GIS的247次故障中，絕緣故障則占51%。根據(jù)2002年我國(guó)電力系統(tǒng)高壓開(kāi)關(guān)事故分析報(bào)告統(tǒng)計(jì)，發(fā)生的5起GIS事故均由絕緣故障所導(dǎo)致。其中內(nèi)絕緣對(duì)地閃絡(luò)3起、雷擊過(guò)電壓1起、拉桿斷裂1起。2005年上海超高壓GIS運(yùn)行故障統(tǒng)計(jì)分析顯示絕緣故障占65.1%。

由上述數(shù)據(jù)可知，絕緣問(wèn)題是影響GIS安全、穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素。由于絕緣故障大多數(shù)發(fā)生在較高電壓的設(shè)備中，一旦發(fā)生擊穿，后果比較嚴(yán)重，因而受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。如果能夠在GIS發(fā)生故障之前檢測(cè)GIS內(nèi)部的絕緣缺陷狀況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決，就可能避免嚴(yán)重停電事故的發(fā)生。

GIS的絕緣故障常常伴有局部放電（Partial Discharge，縮寫為PD）現(xiàn)象的發(fā)生。局部放電現(xiàn)象指的是在高壓電力設(shè)備絕緣系統(tǒng)中，只有局部區(qū)域發(fā)生放電，但在放電區(qū)域內(nèi)沒(méi)有形成固定放電通道，即導(dǎo)體尚未*擊穿時(shí)的放電現(xiàn)象。局部放電信號(hào)包含了豐富的絕緣狀態(tài)信息，是高壓電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的一個(gè)重要標(biāo)志。局部放電檢測(cè)是一種可用于發(fā)現(xiàn)GIS絕緣缺陷的科學(xué)有效的方法。局部放電檢測(cè)以局部放電所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象為依據(jù)。不僅能夠檢測(cè)到GIS制造與安裝過(guò)程中引入的絕緣缺陷，而且在線監(jiān)測(cè)中能有效地檢測(cè)出絕緣狀態(tài)的發(fā)生及嚴(yán)重程度，以便及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，避免絕緣故障的進(jìn)一步惡化。因此，開(kāi)展局部放電檢測(cè)對(duì)于保證GIS的安全可靠運(yùn)行具有十分重要的意義。