氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear，簡稱GIS)是20世紀60年代中期才出現(xiàn)的一種新型電器裝置，它是把變電所里各種電氣設備除變壓器外全部組合裝配在一個封閉的金屬外殼里，常充0.4-0.5MPa的SF6氣體，以實現(xiàn)導體對外殼、相間以及斷口間的可靠絕緣。GIS是由若干相互直接聯(lián)結在一起的單獨元件，如母線、斷路器、隔離開關、接地開關、避雷器、互感器等構成。氣體絕緣組合電器與傳統(tǒng)敞開式高壓配電裝置相比，具有占地面積小、結構非常緊湊、安裝快、不受外界環(huán)境的影響(如污染等)、運行可靠性高、檢修周期長、安裝方便等優(yōu)點。

重慶大溪溝220kv GIS

隨著城市建設規(guī)模的不斷擴大和現(xiàn)代化發(fā)展，建設敞開式的變電站已顯得困難，由于GIS結構非常緊湊，整個裝置的占地空間大為縮小，其占地面積可小到戶外變電站的30%，且隨電壓升高占地顯著減小，因此國內大城市近年來在主城區(qū)新建的變電站基本上都采用GIS，以緩解城市建設用地緊張的矛盾，特別在城市高密度建筑群中，更是受到使用者的青睞。

在現(xiàn)場安裝后，經驗收投運的GIS，總的來說運行情況是良好的，但運行經驗表明，盡管GIS設備運行的可靠性非常高，因其內部不可避免的缺陷仍會引發(fā)故障并逐步擴大，常常導致重大事故的發(fā)生。根據CIGRE 23.10工作組調查報告的統(tǒng)計數(shù)據，1985年以前口本投運的GIS 562次故障中絕緣故障占60%，1985年以后投入的GIS的247次故障中絕緣故障占51%，而且絕緣故障又較多發(fā)生在較高電壓的設備中。GIS電壓等級越高，停電造成的損失越大，維修成本也越高。

對于GIS內部，由于制造時可能在電極上出現(xiàn)金屬毛刺、絕緣介質中存在空隙、安裝運輸時部件松動或接觸不良引起電極電位浮動、運行中的絕緣老化、以及各種情況下可能出現(xiàn)金屬自由微粒等各種缺陷，都可能導致不同程度的局部放電。長期的局部放電使絕緣劣化并逐步擴大，甚至造成整個絕緣擊穿或沿面閃絡，從而對設備的安全運行造成威脅，導致設備在運行時出現(xiàn)故障，以至引起系統(tǒng)停電。

GIS通常的電氣故障特征是在絕緣*擊穿或閃絡前產生局部放電(Partial Discharge，簡稱PD。由于GIS事故主要由絕緣故障引起，而絕緣故障早期的主要表現(xiàn)形式是PD，它既是引起絕緣劣化的主要原因，又是表征絕緣狀況的特征量。因此，通過開展對GIS的PD在線監(jiān)測，可以在一定程度上發(fā)現(xiàn)許多內部存在的缺陷，對保證GIS的安全可靠運行具有重要的現(xiàn)實意義。

由于GIS自身的特點，對其進行有效地局部放電檢測有著很大的難度。如何在現(xiàn)場伴有強大的電磁干擾情況下設法接收和傳輸這些微弱的局部放電信號，從而進行GIS內的局部放電檢測的研究，顯得非常重要。從80年代以來，如何提供足夠靈敏度的局部放電測量系統(tǒng)，并對缺陷類型進行分類以及故障定位，已成為各國絕緣領域關注的熱點。掌握GIS內缺陷類型特征，區(qū)分各種缺陷類型，研究其嚴重程度，這對于GIS的檢修工作有著十分重要的意義。

要準確地了解和掌握GIS內缺陷類型性質和特征，有效的方法是對獲得的局部放電信號進行模式識別。大量的研究表明，不同的放電模式對絕緣的危害程度不同。對于GIS來說，內部的電暈放電和金屬微粒雖然會導致雙氣體的分解，但是由于絕大部分分解氣體又復合成SF6和新的SF6氣體不斷補充，對其絕緣性能影響并不大，只有緩慢的老化作用；但是發(fā)生在盆式絕緣子處的氣隙、金屬污染的放電將會給絕緣造成不可恢復的損傷，甚至使整個絕緣系統(tǒng)在短時間內失效。因此，GIS局部放電檢測及其模式識別的研究，對于保證GIS的安全可靠運行，掌握GIS的絕緣狀況及指導GIS的檢修工作有著十分重要的意義。國內外對GIS局部放電在線監(jiān)測進行了大量的研究，并成為各國絕緣診斷領域研究關注的熱點。