一、概述
定義：當(dāng)SF6斷路器和其它高壓電氣元件（主變壓器除外），按照所需要的電氣主接線安裝在充有一定壓力的SF6氣體金屬殼體內(nèi)所組成的一套變電站設(shè)備，叫做氣體絕緣開關(guān)設(shè)備或封閉組合電器，簡稱GIS。
組成：氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接管和過渡元件（SF6電纜頭、SF6套管）等電氣元件組成，金屬筒為外殼，導(dǎo)電桿和絕緣件封閉在內(nèi)部并充入一定壓 力的SF6氣體。
特點：1、占地面積小；2、元器件在SF6密封體內(nèi)，不受外界環(huán)境影響，運行可靠性高，檢修周期長；3、運行維護工作量小；4、價格較貴，SF6氣體使用較多，檢修不方便。
二、結(jié)構(gòu)和原理
總體結(jié)構(gòu)：GIS一般由實現(xiàn)各種不同功能的單元組成，稱間隔，主要有進(jìn)（出）線間隔、母分（母分）間隔、計量保護間隔（壓變）等。GIS的氣體系統(tǒng)可以分為若干氣室。一般斷路器氣室壓力高，氣室內(nèi)安裝電流互感器；主母線、電壓互感器、避雷器分別為獨立的氣室，其他元件根據(jù)工程確定氣室劃分。各氣室分別由相應(yīng)的密度控制器檢測氣體壓力。
上圖中組成元件：
①CB—斷路器
②DS—隔離開關(guān)
③ES/FES—檢修修/故障關(guān)合接地開關(guān)
④BUS—母線
⑤CT—電流互感器
⑥VT—電壓互感器
⑦LA—避雷器
⑧LCP —就地控制柜
⑨終端元件
三、部件結(jié)構(gòu)
1、SF6斷路器
滅弧室為單壓式變開距雙噴結(jié)構(gòu)，它是由靜觸頭和動觸頭，壓氣缸，活塞以及其它部件組成。在合閘位置，電流從靜觸頭側(cè)梅花觸頭經(jīng)靜觸頭座、靜觸頭、動觸頭、壓氣缸、中間觸指和支持件流向動觸頭側(cè)梅花觸頭。
2、隔離開關(guān)
隔離開關(guān)的分、合閘裝置沒有開斷能力，因此，與斷路器及其它隔離開關(guān)和接地開關(guān)之間必須具有聯(lián)鎖。根據(jù)主接線的需要，隔離開關(guān)有時須具備一定的開合容性、感性小電流和母線轉(zhuǎn)換電流性能，其隔離開關(guān)內(nèi)部通過專門設(shè)計來滿足。
3、接地開關(guān)
裝在殼體中的動觸頭通過密封軸、拐臂和連接機構(gòu)相連，殼體采用轉(zhuǎn)動密封方式和外界環(huán)境隔絕，當(dāng)該接地開關(guān)合閘時其接地通路是靜觸頭，動觸頭、殼體及接地端子。
接地開關(guān)殼體與GIS殼體之間具有絕緣隔板，拆開接地線后，可用于主回路電阻的測量，斷路器機械特性的檢測。
快速接地具有關(guān)合短路電流的能力，及開合感應(yīng)電流的能力。
4、故障關(guān)合用接地開關(guān)
具有關(guān)合短路電流的能力和開合感應(yīng)電流的能力，配電動彈簧機構(gòu)。
5、母線
母線采用三相共箱式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體連接采用表帶觸指，梅花觸頭。殼體材料采用鋼筒及鑄鋁殼體低能耗材料，三相共箱式結(jié)構(gòu)可避免磁滯和渦流循環(huán)引起的發(fā)熱，采用主母線落地布置結(jié)構(gòu)，降低了開關(guān)設(shè)備高度，縮小了開關(guān)設(shè)備占地面積，在適當(dāng)位置布置金屬波紋管。
6、電流互感器
電感式電流互感器線圈為環(huán)氧澆注，三相共箱。SF6氣體絕緣導(dǎo)體=初級線圈。次級線圈固定在環(huán)型鐵心上，電流互感器線圈處于地電位，屬于無故障CT，測量精度高可做到0.2級。
7、避雷器
罐式氧化鋅型，封閉式結(jié)構(gòu)，采用SF6氣體絕緣，垂直安裝。
避雷器主要由罐體、盆式絕緣子，安裝底座及芯體等部分組成，芯體是由氧化鋅電阻片作為主要元件，它具有良好的伏安特性和較大的通流容量。
8、終端元件
（一）SF6充氣瓷套管
內(nèi)充SF6氣體，瓷套外絕緣具有耐受Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級污穢等級的能力
（二）電纜終端
電纜終端是把高壓電纜連接到GIS中的部件。
9、氣體監(jiān)視設(shè)備
每個單獨的氣室設(shè)置一個氣壓監(jiān)視表（帶輸出節(jié)點），該監(jiān)視表帶溫度補償功能，讀數(shù)不受溫度影響，顯示值為氣室相對壓力。
其中綠色區(qū)域為正常壓力值，黃色區(qū)域為告警壓力值，紅色區(qū)域為閉鎖壓力值。
10、匯控柜
（1）操作功能：本間隔內(nèi)所有斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)控制回路均接至匯控柜，在匯控柜上操作；
（2）監(jiān)視功能：通過分合閘指示燈，監(jiān)視斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)實際位置；
（3）聯(lián)鎖功能：實現(xiàn)本間隔內(nèi)各元器件電氣防誤。
四、GIS設(shè)備的操作
第一，斷路器的控制
（一）實行電控操作的前提條件和注意事項
1、SF6氣體壓力表指示正常。
2、操作機構(gòu)壓力指示正常。
3、操作機構(gòu)中合、分閘閉鎖已解除。
4、就地控制屏上直流電源開關(guān)、交流電源開關(guān)合上。
5、就地控制屏上，控制選擇開關(guān)（遠(yuǎn)方-就地選擇開關(guān)）在預(yù)定的位置上。
6、SF6氣體和操作機構(gòu)壓縮空氣（液壓）管道系統(tǒng)閥門位置正確，常開閥門應(yīng)完全開啟，常閉閥門應(yīng)完全關(guān)閉。
7、滿足電氣聯(lián)鎖條件。
（二）斷路器的操作
1、后臺機遙控操作：用一個登錄密碼進(jìn)行操作。分別由監(jiān)護人、操作人進(jìn)行。測控屏上開關(guān)遙控分合閘壓板投入，GIS匯控柜上開關(guān)遠(yuǎn)近控切換開關(guān)在“遠(yuǎn)方”位置。
2、就地操作匯控柜控制開關(guān)：分別由監(jiān)護人、操作人進(jìn)行。GIS匯控柜上開關(guān)遠(yuǎn)近控開關(guān)切至“就地”，操作匯控柜上的控制開關(guān)。
3、開關(guān)位置的檢查由后臺開關(guān)位置信號變位、潮流、匯控柜開關(guān)位置指示燈、智能終端開關(guān)位置指示燈及開關(guān)機械位置指示獲得。
（三）隔離開關(guān)的控制
1、閘刀（接地閘刀）的前提條件和注意事項
1、控制電壓正常；
2、操作前檢查該閘刀的操作是否符合聯(lián)鎖條件；
3、手動/電動轉(zhuǎn)換開關(guān)須切至電動位置，操作機構(gòu)箱門應(yīng)關(guān)好。
4、在操作過程中，若發(fā)現(xiàn)開關(guān)動作不徹底（即機械指示和電氣指示不到位），由于刀閘動作不徹底，已不能電控操作，此時不允許手動操作方式，應(yīng)匯報調(diào)度由檢修人員處理。
（四）閘刀（接地閘刀）的操作
1、后臺遙控操作：用一個登錄密碼進(jìn)行操作。分別由監(jiān)護人、操作人進(jìn)行。GIS匯控柜上開關(guān)遠(yuǎn)近控切換開關(guān)在“遠(yuǎn)方”位置。
2、就地操作匯控柜控制開關(guān)：分別由監(jiān)護人、操作人進(jìn)行。GIS室匯控柜上本間隔閘刀、接地閘刀控制電源小開關(guān)和電機電源小開關(guān)在接通狀態(tài)，將匯控柜上本間隔閘刀、接地閘刀遠(yuǎn)近控切換開關(guān)切至就地位置、操作匯控柜上相應(yīng)閘刀控制開關(guān)，可對閘刀進(jìn)行分合閘操作；操作完畢后將本間隔閘刀、接地閘刀遠(yuǎn)近控切換開關(guān)切至遠(yuǎn)方位置，將閘刀、接地閘刀控制電源小開關(guān)和電機電源小開關(guān)切斷，電動操作閘刀前必需檢查匯控柜上“聯(lián)鎖/解鎖”切換開關(guān)在聯(lián)鎖位置。
3、手動操作：打開閘刀手動操作機構(gòu)箱門，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)，將操作手柄插入手動軸。順時針轉(zhuǎn)動操作桿則閘刀合閘，逆時針轉(zhuǎn)動，則分閘。注：手動操作閘刀無閉鎖，運行人員不允許進(jìn)行該種操作方式。
4、閘刀、接地閘刀分合位置的檢查由后臺位置信號變位、匯控柜閘刀位置指示燈、智能終端閘刀位置指示燈及閘刀機械位置指示獲得。
第二，GIS設(shè)備的驗電操作
GIS設(shè)備無可以驗電的裸露導(dǎo)體部分，因此驗電均采用間接驗電或檢查設(shè)備位置狀態(tài)的方法進(jìn)行；
（一）線路閘刀線路側(cè)驗電：
1、檢查線路側(cè)高壓帶電顯示器顯示確無電壓；
2、線路避雷器在線監(jiān)測儀線路電流顯示為“0”。
3、檢查線路閘刀確已斷開（后臺、匯控柜閘刀狀態(tài)指示燈、閘刀機械指示牌）；
（二）線路及母分開關(guān)兩側(cè)驗電：
1、后臺檢查開關(guān)兩側(cè)閘刀確已斷開；
2、匯控柜上開關(guān)兩側(cè)閘刀狀態(tài)指“紅燈滅、綠燈亮”。
3、現(xiàn)場檢查開關(guān)兩側(cè)閘刀機械位置指示確在“分”位置。
（三）母線驗電：
1、檢查后臺機相關(guān)母線上所有閘刀確已斷開。
2、檢查匯控柜相關(guān)母線上所有閘刀電氣狀態(tài)指示燈“紅燈滅、綠燈亮”。
3、現(xiàn)場檢查相關(guān)母線上所有閘刀機械指示確在“分”位置。
（四）主變高中壓側(cè)驗電：高壓驗電筆在主變220kV側(cè)、110kV側(cè)三相套管出線端驗明確無電壓。
第三，SF6氣體監(jiān)督管理
（一）運行中發(fā)生SF6氣體微量泄漏的檢查處理
在日常巡視檢查維護中，若發(fā)現(xiàn)表計異常、表壓下降，有刺激性嗅味或自感不適，應(yīng)即向值班負(fù)責(zé)人報告，在保證人身安全前提下按下列步驟檢查處理。
1、根據(jù)壓力表及氣路系統(tǒng)確認(rèn)漏氣氣室。
2、對壓力表的可靠性進(jìn)行鑒別，檢查壓力表閥門有無完全開啟。
3、經(jīng)檢漏確認(rèn)有微量泄漏，一方面匯報調(diào)度，一方面加強監(jiān)視，增加抄表次數(shù)。
4、查找漏氣部分（檢修人員實施）。
（二）告警壓力動作發(fā)訊
在運行中，“壓力異常”光字牌亮，則為告警壓力動作，表明除斷路器室以外的其它氣室發(fā)生較嚴(yán)重的泄漏，按下列步驟檢查處理：
1、記錄故障時間并對告警信號進(jìn)行檢查。
2、根據(jù)壓力表的讀數(shù)及相應(yīng)位置，確認(rèn)漏氣氣室。
3、對漏氣室進(jìn)行外表檢查，注意有無異聲、異味，并記錄壓力及相應(yīng)的溫度、負(fù)荷情況（注意：為以示區(qū)別應(yīng)同時記錄正常氣室的壓力）。
4、若一個壓力表同時監(jiān)測幾個氣室，在確認(rèn)漏氣氣室后，應(yīng)即將漏氣氣室的測量支路方面關(guān)閉。
5、將檢查結(jié)果報有關(guān)部門及調(diào)度，根據(jù)漏氣情況嚴(yán)重程度確定是否立即停電處理。
注：“壓力異常”也可能是空氣、液壓壓力低發(fā)訊。
6、加強監(jiān)測。
（三）SF6氣體壓力低閉鎖操作
在運行中出現(xiàn) “壓力異常”、 “壓力閉鎖”告警信號，說明該間隔斷路器氣室發(fā)生較嚴(yán)重的泄漏，按下列步驟檢查處理：
1、記錄事故發(fā)生時間、復(fù)歸信號。
2、根據(jù)就地控制柜及斷路器操作機構(gòu)箱信號及壓力表讀數(shù)確認(rèn)漏氣氣室。
3、對漏氣氣室進(jìn)行外表檢查，注意有無異聲、異味，并記錄壓力表讀數(shù)及相應(yīng)環(huán)境溫度及負(fù)荷情況。（同時記錄正常氣室的壓力以便鑒別）
4、在確認(rèn)漏氣氣室后，應(yīng)即將漏氣氣室的閥門關(guān)閉。
5、拉開斷路器操作電源，并將斷路器鎖定在合閘位置。
6、將檢查結(jié)果匯報調(diào)度，要求立即進(jìn)行停電處理。
7、加強監(jiān)測。
注意：此時不能拉開回路信號電源。