GIS（燃气 Insulated Substation）是气体绝缘变电站的英文名字简称。在气体绝缘变GIS（GAS insulated SWITCHGEAR）是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的六氟化硫绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。

GIS设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运行于世界各地。GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比，GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。

高压配电装置的型式有三种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称AIS。其母线裸露直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式。葛洲坝电厂采用的即是这种型式。第二种是混合式配电装置，简称H－GIS。母线采用开敞式，其它均为六氟化硫绝缘开关装置。第三种是六化硫气体绝缘全封闭配电装置。其英文全称GAS—INSTULATED SWITCHGEAR，简称GIS。

GIS是运行可靠性高、维护工作量少、检修周期长的高压电气设备，其故障率只有常规设备的20%～40%，但GIS也有其固有的缺点，由于SF6气体的泄漏、外部水分的渗入、导电杂质的存在、悬式绝缘子老化等因素影响，都可能导致GIS内部闪络故障。GIS的全密封结构使故障的定位及检修比较困难，检修工作繁杂，事故后平均停电检修时间比常规设备长，其停电范围大，常涉及非故障元件多。

GIS设备的内部闪络故障通常发生在安装或大修后投入运行的一年内，根据统计资料，第一年设备运行的故障率为0．53次/间隔，第二年则下降到0.06次/间隔，以后趋于平稳。根据运行经验，隔离开关和盆型绝缘子的故障率最高，分别为30%及26.6%；母线故障率为15%；电压互感器故障率为11.66%；断路器故障率为10%；其他元件故障率为6.74%。因此在运行的第一年里，运行人员要加强日常的巡视检查工作，特别是对隔离开关的巡视，在巡查中主要留意六氟化硫气体压力的变化，是否有异常的声音（音质特性的变化、持续时间的差异）、发热和异常气味、生锈等现象。如果GIS有异常情况，必须及时对有怀疑的设备进行检测。

GIS  国外生产厂家主要有ABB、东芝、三菱集团、日立制作所、西门子股份公司、阿尔斯通等，国内生产厂家有西开、沈高、平高、泰开等。中原地区通过技术引进，消化吸收，已掌握500千伏GIS的设计制造技术。自主研发的1000千伏 GIS（包括核心部件灭弧室和操动机构）将完全自主设计制造。

GIS制造技术在不断进步和发展，40多年来，各GIS生产厂家围绕着提高经济性和可靠性这两个主要目标，在元件结构、组合形式、制造工艺以及使用和维护方面进行了大量研究、开发。随着大容量单压式六氟化硫断路器的研制成功和氧化锌避雷器的应用，GIS的技术性能与参数已超过常规开关设备，并且使结构大大简化，可靠性大大提高，为GIS进一步小型化创造了十分有利的条件。

GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）采用了单相封装的结构，其紧凑的设计减少了设备本身所占用的空间；该设备大部分模块清晰地布置在一个水平面上；铝合金一般被作为外壳材料，可以提高抗腐蚀性能且重量很轻；通过采用最新的结构和铸造技术，优化了外壳的电场分布和机械性能。气体绝缘金属封闭开关设备也叫六氟化硫封闭式组合电器，六氟化硫（SF6）多被用作绝缘和灭弧介质，所有的模块都通过法兰连接，依靠O型密封圈原理来保证设备的气密性；盆式悬式绝缘子将间隔分隔成若干个独立气室，每个气室装备了一套独立的气体监测设备、防爆膜和吸附剂，气室中固定的吸附剂可以吸收水分及SF6分。

1、断路器

断路器组件由三相共箱式断路器和操动机构组成。每相灭弧室有独立的绝缘筒封闭。灭弧室为单压式，采用轴向同步双向吹弧式工作原理，结构简单，开断能力强。

2、隔离开关和接地开关

接地开关可以配手动、电动或电动弹簧机构。手动和电动机构主要用于检修用接地开关；电动弹簧机构用于具有开合电磁感应电流、静电感应电流能力和需要关合短路电流的接地开关。

接地开关可用做一次接引线端子，因此，在不需要放掉六氟化硫气体的条件下，用于检查电流互感器的变化和测量电阻等。

隔离开关可以配手动、电动或电动弹簧机构。手动和电动机构主要用于无负载电流时分合隔离开关；电动弹簧机构用于需要切合电容电流、电感电流和母线转换电流的隔离开关。

3、电流互感器

电流互感器是变电站的测量和保护系统的信号来源之一，此处电流互感器主要是将大电流转换为小电流（1~5A），对设备进行测量和保护。

4、电压互感器

电压互感器时GIS的一种元件，主要用于电力系统的计量、电压的测量和电压的保护。一般安装在母线上火进线部位。在此处主要是将高电压转换成低电压（一般为110V）对GIS进行测量和保护。高栏终端GIS电压互感器时三相共箱式结构（三个单独的互感器装在同一壳体里）。

5、避雷器

避雷器为氧化锌型封闭式结构，采用六氟化硫绝缘，有垂直或水平接口，主要由罐体盆式悬式绝缘子安装底座及芯体等部分组成，芯体是由氧化锌电阻片作为主要元件，它具有良好的伏安特性和较大的通容量。

6、母线

SF6气体绝缘母线用于GIS内部间隔之间和各种元件的连接，母线可通过连续额定电流及耐受动、热稳定电流。

7、终端元件

SF6空气套管用于GIS架空线的连接，SF6油套管用于GIS与变压器直连，电缆终端用于GIS与电缆的连接。

8、气隔

GIS的每一个间隔，用不通气的盆式绝缘子（气隔绝缘子）划分为若干个独立的六氟化硫气室，即气隔单元。各独立气室在电路上彼此相通，而在气路上则相互隔离。设置气隔具有以下优点：

（1）可以将不同SF6气体压力的各电器元件分隔开；

（2）特殊要求的元件（如避雷器等）可以单独设立一个气隔；

（3）在检修时可以减少停电范围；

（4）可以减少检查时SF6气体的回收和充放气工作量；

（5）有利于安装和扩建工作。

每一个气隔单元有一套元件，即SF6密度计、自封接插件、SF6排水管等。

其中，SF6密度计带有SF6压力表及报警接点。除可在密度计上直接读出所连接的气室的六氟化硫压力外，还可通过引线，将报警触电接入就地控制柜。当气室内SF6气压降低时，则通过控制柜上光字牌指示灯及综自系统报文发出“F6压力降低”的报警信号，如压力降至闭锁值以下，则发闭锁信号，同时切断断路器控制回路，将断路器闭锁。

GIS设备是由SF6气体作为绝缘和灭弧介质，这个是GIS设备的主要特征。整个GIS设备的工作原理如下所示：第一步：对断路器、隔离开关、快速接地开关进行选择控制，并在终端进行集中控制；第二步：实时监视断路器、隔离开关、快速接地开关的工作状态；第三步：实时监视各气室六氟化硫气体密度及压力是否正常；第四步：实现本间隔内断路器、隔离开关、快速接地开关之间的电气联锁；第五步：显示一次主接线形式及运行状态；第六步：监视控制回路电源是否正常；第七步：集中控制，系统的各个元件都集中于就地控制柜的控制方式中。除了断路器外，对各气室的抽真空、充放气、测水分等均集中在就地控制柜上进行。第八步：分散控制。SF6气路按气隔单元在各自的监控装置内进行监控，每一个气隔单元有一套元件，与就地控制柜仅有电气信号相连。以上就是整个GIS设备的基本工作流程。