氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear,簡稱GIS)是一種以SF6氣體(tǐ)作為主要絕緣介質並將斷(duàn)路器、隔離開(kāi)關、接地開關、PT、CT、避雷(léi)器、母線、進出線套管、電纜(lǎn)終端等封組裝在(zài)一起的電氣設備。由於GIS采用的這種積木式設計,使得其結構(gòu)十分緊湊,占地麵(miàn)積大大的縮小,如:電壓等級為110kV的GIS的總占地的(de)麵積跟常規的變電站比起來,僅占變電站(zhàn)的7.6%,該特點在目前城市土地資(zī)源稀缺的情況下是十分重要的,加(jiā)之GIS維護工作量小、運行可靠性(xìng)高,它己逐漸成為現代城市電網和超特高壓電網(wǎng)的主要裝備之一。下圖是一(yī)典型GIS現場安裝實物圖。

GIS實(shí)物圖
GIS設備運行狀態穩定,可靠(kào)性優於普通的電(diàn)氣(qì)設備,但在運行過程中,溫度外力等的作用(yòng)會導致GIS的內部絕緣出現時效老化(huà);在製造、運輸、安(ān)裝調試、運行和維修過程又可能因為各種人為的不可控因素產(chǎn)生或殘留金屬微粒、刮痕等絕緣隱患。這些缺(quē)陷將影響GIS內部的(de)電場分布,致使局部的電場發生畸變,導致GIS內部發生局部放電(Partial Discharge,簡稱PD),長期的PD則會引起絕緣子的劣化、SF6分解(jiě),引起絕緣介質絕緣強度降低或(huò)失效。GIGRE23.10工(gōng)作組關於GIS故障的統計數據顯示:1985年之前所有己經投入使用的GIS設備,共發生故障562次,其中絕緣故障占的比例為(wéi)60%;1985年之後,所有己經投入使用的GIS設備共出現故障247次,其中絕緣故障(zhàng)占51%。GIS發生故障時的故障原因是多樣的,國家電(diàn)網公司針(zhēn)對這個情況對電壓等級在72.5kV-800kV內(nèi)的GIS設備的運行狀況進行了係統性的分析(xī),統計得到,GIS總共出(chū)現故障次數為33次,有24次是絕緣事故,有13次是絕緣故障,分別占事故總數的72.7%和17.6%。因此,GIS的絕緣問題必(bì)須引起重(chóng)視。
當GIS內部發生絕緣故障時,最先出現的就是PD,若不及(jí)時發現(xiàn),將演變成閃絡甚至絕緣完全擊穿,由此看來,PD既是加劇絕緣劣化的主要原因,同時由於PD信號含有豐富的能反映由各種絕(jué)緣缺陷導(dǎo)致的絕緣故障的信息,所以可以通過(guò)分析(xī)PD信號來得(dé)知GIS的絕緣狀態。由此,對GIS設備(bèi)進(jìn)行PD在線監測(cè)是目前(qián)保(bǎo)障GIS能夠安全穩定運行的主要技術(shù)手段。