GIS(Gas Insulation Switchgear)是指72.5kV及以上的氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備,通常也稱作全封閉組合電器。GIS多采用圓筒式結(jié)構(gòu),它是由斷路器、隔離開關(guān)、接地(快速)開關(guān)、母線、電流互感器、電壓互感器、避雷器、套管等多種高壓電器按照主接線和系統(tǒng)功能要求組合而成的成套電氣裝置,它的基本結(jié)構(gòu)是以金屬筒為外殼,將上述高壓電器和絕緣件封閉在金屬圓筒內(nèi)部,并充入一定壓力(一般大于0.3MPa)的SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)。
GIS具有很多的優(yōu)點,例如,其體積小,不需要占用太多的面積;和常規(guī)電器相比,不會因為外界環(huán)境的變化而受到大的影響;防火性能突出,安全性能較好;維護工作比其他普通電器要少近一半。GIS的出現(xiàn)對高壓變電站的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了非常大的影響,使得高壓變電站的運行模式也相應(yīng)的發(fā)生了改變。目前,在GIS出現(xiàn)后,高壓變電站正向著集成化、小型化等方向發(fā)展,并且該類變電站的安裝比傳統(tǒng)的要方便很多。GIS的穩(wěn)定性更好,不容易出現(xiàn)故障,檢修周期比普通變電站的檢修周期要長,根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,GIS的故障率比普通設(shè)備的故障率要低很多,大約是普通設(shè)備的1/5左右。正是因為GIS有這么多的優(yōu)點,因此其在大型的變電站獲得了非常多的應(yīng)用。
不過GIS也有其自身的不足之處,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:*,GIS是全封閉的,如果出現(xiàn)問題,很難通過人的感官去直接發(fā)現(xiàn)問題;第二,設(shè)備中的一個元件一旦發(fā)生故障,很容易波及到其他元件。這主要是因為GIS內(nèi)部的元件結(jié)合的非常緊,使得故障容易被放大;第三,GIS一旦發(fā)生故障,維修的難度很大,維修的成本也更高。這主要是因為GIS內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜,維修工作難以展開,通常修復時間都要達到兩周以上。由此可見,要非常重視對GIS的定期維護工作,要對GIS進行十分嚴格的運行檢測,為了提高檢測的質(zhì)量,應(yīng)當充分借助于GIS的在線檢測技術(shù),進而及時發(fā)現(xiàn)問題并且做出處理。
在線診斷技術(shù)能夠很好地發(fā)現(xiàn)GIS的早期故障,因此,很多國家都加強了對該項技術(shù)的研究,研究的內(nèi)容主要包括兩個方面:*個方面是對開關(guān)動作的在線監(jiān)測研究;第二個方面是對局部放電在線監(jiān)測的研究。開關(guān)動作監(jiān)測的目的主要是為了及時發(fā)現(xiàn)操作機構(gòu)的機械故障,在監(jiān)測過程中對操作機構(gòu)的動作時間等進行全面的記錄;局部放電監(jiān)測主要是為了更全面、更及時的了解機械設(shè)備的運行狀況,在監(jiān)測的過程中主要是通過測量GIS運行的絕緣狀態(tài)來發(fā)現(xiàn)問題,這一監(jiān)測方法是一種非破壞性的監(jiān)測,不會影響運行設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。通過局部放電監(jiān)測,可以更及時的對故障進行識別,進而采取針對性的措施及時處理故障。通過在線診斷技術(shù),改變了之前“定期檢修”方式,如此大大提高了設(shè)備的利用率。