GIS在现场安装后，进行耐压试验，验证其运输和安装过程中是否受损以及检查其重新组装的正确性。经过验收投运的GIS，总的来说运行情况是良好的。然而运行经验表明，GIS内存在的一些缺陷，最初可能无害，也不容易发现，但随着运行年限的延长，在开关操作震动和静电力作用下，异物碎屑的移动或是绝缘的老化等可能产生局部的放电现象，以致最终发展为击穿放电事故，需要停电检修GIS，造成很大的经济损失。GIS电压等级越高，停电造成的损失越大。
广东省电网运行中的GIS已发生过几例的绝缘事故，如江门站500 kVGIS、大亚湾核电站400kV GIS，深圳皇岗站220 k V GIS，沙角A电厂200 k VGIS等发生过绝缘闪络事故，尤其是沙角A电厂1989年7月15日220 k V GIS3号主变压器间隔203BO地刀绝缘事故，造成全厂停电，两台200 MW发电机组停运2 d，直接损失电量达32GW·h。
可见，实际运行中需要一种对GIS进行检测的有效手段，能及早发现GIS内部绝缘故障，并能准确定位，使得GIS的检修工作能有计划地进行，缩短检修时间和节省检修费用，从而提高GIS运行可靠性。为此，开展了对GIS故障检测的研究工作。
1 GIS局部放电特点和信号传播特性
1.1 GIS局部放电特点
局部放电的机理可理解为在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间（即尚未击穿），这种现象称为局部放电。局部放电产生于流注起始阶段，这对于几乎所有的电压种类都是一样的，且低于最小先导起始电压和击穿电压。局部放电可能发生在导体上，也可能发生在绝缘体的表面或内部。
GIS绝缘早期故障的主要形式是局部放电，局部放电主要由下列缺陷引发：
a）载流导体表面缺陷。如毛刺、尖角等引起导体表面电场强度不均匀。这些缺陷通常在制造或安装时造成的，在稳定的工频电压下不易引起击穿，但在操作或冲击电压下很可能引起击穿。
b）绝缘子表面缺陷。如制造质量不良，绝缘子有气泡或裂纹，以及安装遗留下的污迹、尘埃等。
c）GIS筒内在制造和安装过程中存留的自由导电微粒。
d）导电部分接触不良。
1.2 GIS内超高频（UHF）信号的传播特性
GIS内局部放电信号频带极宽（大于1 GHz）。由于其结构特点具有良好的波导体，超高频（UHF）电信号能够在其中有效地传播，UHF信号在GIS内部是以横向电磁波方式传播的（即电场方向与传播方向垂直），在GIS内部没有任何阻隔时，信号衰减极小，而在经过不连续部分或受阻时，如盆式绝缘子、转角、T连接等信号则产生衰减。UHF信号每经过一个绝缘子，信号强度衰减3～6 dB，因此可以根据各部位UHF信号的大小而准确地判断故障位置。UHF信号频率高，具有很强的穿透性，在经过绝缘子时，可以通过绝缘子与金属法兰的接缝到达GIS外部，因此在盆式绝缘子外部测量GIS内部的UHF信号是可能的。
2 局部放电测量系统的设计与建立
2.1 GIS试验段的设计与制造
为使试验研究情况与实际运行工况相符，我们与高压开关厂合作设计研制了一套电压等级为110kV GIS试验段，该试验段装置有3个盆式绝缘子，两段同轴体和高压套管组成。全长5 m，外壳承受压力等均与实际运行的110 kV GIS相同，这样在试验段上取得的测量结果能够真实地反映运行中GIS内部故障的放电特性。
为了能便于深入地研究各种方案的测量系统，我们设计了平板电极，在试验段制造过程中，将3个平板电极（图1）安装于GIS内部靠GIS外壳内壁。
GIS试验段的建立使得研究工作具备了真实、基本的条件。
2.2 测量系统的设计与确定
GIS内部放电伴随有声、光、电的产生和SF6气体的化学变化以及机械振动在外壳的传播。国内外的科学家们根据GIS的放电特性对GIS内部故障检测方法作了研究，据报道，主要检测方法有光学法、化学法、声波法和电气法。但这些方法对运行中的GIS故障检测尚不很成功。
我们对上述的各种检测方法作了研究分析和比较，认为电气法测量GIS内部局放能更精确，但难度相当大。我们确定电气法为研究方向。
GIS故障检测装置测量系统由信号探测器系统、信号处理系统和波形及频谱分析系统组成，至关重要的是前两个系统，它将影响到测量的灵敏度和准确度。信号处理系统的设计和研究经过了反复的改进，最后取得了较为满意的结果。通过对4种不同原理的信号探测器系统的设计、研制和试验验证，最后认为平板电极（又称内天线）和环形外天线（又称外天线）效果较好，尤其是外天线使用方便，适合运行中的GIS的故障检测。
3 GIS几种故障的模拟试验
所有模拟试验均在充有SF6气体的110 kV GIS试验段上进行的，其验证结果与实际运行工况相符。对下面几种故障作了模拟试验，录取了波形图及进行了频谱分析。
a）金属微粒故障模拟试验；
b）大件金属物故障模拟试验；
c）绝缘子表面爬闪放电故障模拟试验；
d）GIS内导体金属突起故障模拟试验。
通过对以上几种类型故障的模拟试验，获得了各类故障波形和许多有价值的数据 。可以得出，距离故障点越远，放电信号强度越小，从而可以做到准确判断故障点的位置。验证了所研制的4种信号探测器系统的性能和效果，内外天线均能测到局部放电信号，内天线的灵敏度高，外天线的灵敏度次之。但外天线信号探测器系统结构简单 、使用方便，只需将天线靠近运行中GIS盆式绝缘子附近就可以得到信号，不需要对GIS做任何改动，不需停电，不影响GIS的正常运行。因此外天线信号探测器系统是非常适用于运行中GIS故障检测。
4 运行中的GIS故障检测
GIS试验段的几种故障模拟试验的成功，为现场测试提供了技术依据和打下了良好的技术基础，促进了现场测试条件的具备。
据统计，广东省110～500 kV GIS约有55个变电站，从1998年下半年开始，我们开展了现场测试普查工作，到目前为止，已检查了45个GIS站次，除发现抽水蓄能电厂500 kV GIS蓄罗出线间隔1处绝缘子有局部放电现象和珠海变电站110kV GIS珠九丙线间隔避雷器上方有严重的局部放电外，其它站运行情况良好，未发现异常。
现将珠海变电站110 kV GIS珠九丙线间隔缺陷情况简述如下：
珠海变电站110 kV GIS是西安高压开关厂与日本三菱合作产品，1996年投产,珠九丙线间隔1999年初才投入运行。
1999年7月27日对该站110 kV GIS进行带电检测，发现珠九丙线间隔避雷器上方与电压互感器之间气室放电严重，见图2、图3，放电信号很强，信号幅值超过50 V。而一般GIS内部绝缘故障信号用外天线测量其强度只为毫伏级，说明故障已相当严重 ，随时都有发生绝缘击穿的可能，初步判断故障点在避雷器U相上方，建议立即停电请厂家来处理。8月初厂家派员进行处理，解体发现其故障点（图4）就在避雷器U相上方导体插接触头处，这完全与检测故障定位点相符合。
GIS故障检测装置结构简单、使用方便，检测时不需移动GIS任何部件，不需停电 ，不影响GIS的正常运行，测试灵敏度高，故障定位准确。通过对电网运行中45个GIS站次的实际应用，效果很好。该装置的应用，对GIS的安全运行有着重大的意义，有着宽广的应用前景。
参考文献
［1］邱毓昌．GIS绝缘故障检测诊断技术［J］．高压电器，1986（3）．
［2］邱毓昌．用超高频法对GIS绝缘进行在线监测［J］．高压电器，1997（4）．
