氣體絕緣組合開(kāi)關(guān)電器（Gas Insulated Switchgear，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）是20世紀60年代中期出現的一種新型電氣裝置，它將斷路器、母線(xiàn)、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(mǎn)足導體對斷口、相間及斷口間絕緣的需要。GIS的作用相當于一個(gè)開(kāi)關(guān)站，其內部結構如圖所示。

                           GIS標準間隔

GIS給高壓變電所的結構和運行帶來(lái)了巨大的變化。相對于傳統的敞開(kāi)式高壓配電裝置，GIS具有占地面積?。ɡ?00kV的GIS變電所占地面積僅敞開(kāi)式的5%）、安裝方便、結構緊湊、維護工作量小、檢修周期長(cháng)和對環(huán)境影響小等突出的優(yōu)點(diǎn)。隨著(zhù)近年來(lái)設計工藝和制造水平的提高，近年來(lái)GIS每臺設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)城市建筑規模的不斷擴大和空閑土地面積的大幅減少，建設傳統的敞開(kāi)式高壓配電裝置已經(jīng)變得很困難，因此國內外大城市新建的高電壓等級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運行可靠性非常高，并且現場(chǎng)安裝投入運行的GIS總體運行情況是良好的，但由于GIS是全封閉的組合電器設備，一旦有事故發(fā)生，會(huì )比一般的分離式敞開(kāi)設備引發(fā)更為嚴重的后果，且故障維修將會(huì )非常復雜，修復時(shí)間長(cháng)，修復過(guò)程長(cháng)達兩周以上。影響范圍大，GIS一個(gè)間隔中設備的故障容易波及臨近的非故障設備，造成檢修不便和故障擴大化，一旦發(fā)生故障，必將引起所轄局部區域乃至全部區域的停電，后果嚴重。目前，對于GIS狀態(tài)檢測有多種方法，例如：出廠(chǎng)前的型式試驗、安裝后的現場(chǎng)試驗、運行后的監測方法、現場(chǎng)電氣試驗等。運行經(jīng)驗表明，GIS在制造、運輸和安裝過(guò)程中由于工藝問(wèn)題不可避免的下來(lái)或差錯造成的絕緣缺陷是造成GIS故障的主因。據CIGRE23.10工作組發(fā)布的統計數據顯示，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2002年我國電力系統高壓開(kāi)關(guān)事故分析報告統計，發(fā)生的5起GIS事故均由絕緣故障所導致。其中內絕緣對地閃絡(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運行故障統計分析顯示絕緣故障占65.1%。

由上述數據可知，絕緣問(wèn)題是影響GIS安全、穩定運行的主要因素。由于絕緣故障大多數發(fā)生在較高電壓的設備中，一旦發(fā)生擊穿，后果比較嚴重，因而受到國內外的廣泛關(guān)注。如果能夠在GIS發(fā)生故障之前檢測GIS內部的絕緣缺陷狀況，發(fā)現問(wèn)題并及時(shí)解決，就可能避免嚴重停電事故的發(fā)生。

GIS的絕緣故障常常伴有局部放電（Partial Discharge，縮寫(xiě)為PD）現象的發(fā)生。局部放電現象指的是在高壓電力設備絕緣系統中，只有局部區域發(fā)生放電，但在放電區域內沒(méi)有形成固定放電通道，即導體尚未*擊穿時(shí)的放電現象。局部放電信號包含了豐富的絕緣狀態(tài)信息，是高壓電氣設備絕緣狀態(tài)的一個(gè)重要標志。局部放電檢測是一種可用于發(fā)現GIS絕緣缺陷的科學(xué)有效的方法。局部放電檢測以局部放電所產(chǎn)生的各種現象為依據。不僅能夠檢測到GIS制造與安裝過(guò)程中引入的絕緣缺陷，而且在線(xiàn)監測中能有效地檢測出絕緣狀態(tài)的發(fā)生及嚴重程度，以便及時(shí)采取應對措施，避免絕緣故障的進(jìn)一步惡化。因此，開(kāi)展局部放電檢測對于保證GIS的安全可靠運行具有十分重要的意義。