GIS和C-GIS是什么和区别

一、GIS的定义

GIS是气体绝缘金属封闭开关设备的英文简称，即Gas Insulated Switchgear 的首字母缩写单词，是指全部或部分地 采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。

二、GIS的组成特点

GIS由断路器、 隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、互感器、套管或电缆终端，以及母线等元件相互 直接联结在一起而构成，而且只能在这种方式下运行。断路器一般由液压、气动、弹 簧机构操作，隔离开关和接地开关一般由气动、手动、电动或电动弹簧机构操作。GIS 在输 电线路中起着控制和保护作用，它是最重要的输配电设备之一。GIS 具有体积小，占地面积 少，易于安装建设，不受外界环境影响，运行安全可靠，配置灵活，维护简单，检修周期长等特点，已逐步取代空气和少油产品。

三、GIS的历史背景

1965 年世界第一台 SF6 气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)诞生并投运以来，GIS已广泛应用到10~800kV 电压等级的电力系统中，GIS 技术得到了很大发展。为满足电力系统的发 展需要，GIS 的性能不断进行着改进和优化。随着 SF6 断路器开断容量增大，GIS在参数水平上也不断提高，已做到 800kV GIS 产品实际运行和 1100kV GIS 的试运行。SF6 断路器已从多断口改为双断口或单断口。在126kV~363kV 级已采用单断口，在 550kV 级采用了单断口或双断口，减少了零件数，增加了可靠性；灭弧室从压缩空气式到 SF6 双压式再到单压式 再改进为自能式，减小了操作功，使弹簧操动机构广泛应用成为可能。在 126kV~252kV 级 产品上，广泛应用了弹簧操动机构，在 363kV 以上产品上，结合弹簧操动机构，已有了弹簧液压机构;这也使 GIS 迈向小型化和智能化方向。日本新近开发出只有 0.9m3 体积的超小型 66/77 kV GIS。氧化锌避雷器的使用，大大降低了 GIS 的绝缘水平，提高了可靠性。开发特高压的技术，如绝缘技术和通电技术，已应用到较低电压等级的产品上，使 GIS 的小型化和可靠性进一步提高。 开始采用光电流互感器和光电压互感器， 以及新型传感器取代传统 的继电器和辅助开关及电磁互感器。 全三相共箱或母线三相共箱应用在较低电压等级上。 三工位隔离开关代替隔离开关和接地开关。复合绝缘套管代替瓷套管等。这些都使GIS 进一步小型化和进一步提高了可靠性。

近年来，环境问题已成为一个非常重要的社会问题，关于温室效应和气候变化是当今全球关注的焦点。1997年，在防止全球气候变暖的《京都议定》书中，SF6等6种气体被列为温室气体。据专家研究，SF6气体的温室效应为CO2气体的23900倍，排放到大气后能存在3200年。《联合国气候变化公约》和《京都议定书》对温室气体排放均有明确的限制要求和减排目标，因此，国内外SF6气体的使用会受到越来越多的限制，逐步减少并最终停止使用SF6气体是国际社会的共识。从环境保护的角度，应当少用或不用SF6气体，世界各大生产企业及研究机构对N2、混合气体、压缩空气、CO2等气体进行了相关研究，希望找到SF6气体的替代品，实现GIS少SF6或无SF6化。

四、GIS的结构形式

GIS 按结构分有以下几种：

1、分相式：主回路分别装在独立的金属圆筒外壳内，有环氧树脂浇注绝缘子支撑，内充SF6 气体。制造容易，不会发生相间故障;但体积较大，外壳材料消耗多，密封面多。

2、主母线三相共筒：仅三相主母线共用一个外壳，利用绝缘子将三相母线均匀支撑在圆 筒内，其他元件均为分相结构。这样可以缩小 GIS 的占地面积，结构相对简单，容易实现。

3、全三相共筒：每个元件的三相集中安装于一个园筒外壳内，用环氧浇注件支撑和隔离， 外壳数量少，外形尺寸小，密封环节少，外壳电流小，但相间相互影响大。

4、复合式或称混合式：将元件功能复合化，在同一圆筒外壳内同时装入具有几个功能的 复合元件，结构进一步简化，尺寸更小。

5、箱式：将整个间隔元件集中于一矩形箱内，充入略高于大气压的 SF6 气体绝缘，空间 利用率高，安装使用方便。

五、C-GIS的定义

箱式气体绝缘金属封闭开关设备称为 C-GIS，因此说C-GIS是GIS的其中一种。C-GIS因其密封壳体为方箱型，充气压力不能太大，多为 10～35kV 产品采用。C-GIS是把GIS的SF6的绝缘技术、密封技术与空气绝缘的开关柜制造技术有机地相结合， 将各高压元件设置在箱形密封容器内， 使之充入较低压力的绝缘气体，利用现代加工手段而制成的成套系列化中压开关柜产品。

定义：箱式气体绝缘金属封闭开关设备，Cubicle type Gas Insulated Switchgear) ( 国际上简称C-GIS或也有称GIS)，是一种用于 10～35kV 或更高电压输配电系统以接受或分配电能并能对电力系统正常运行和故障情况下实行控制、保护、测量、监视、通讯等功能的新型开关设备。

其他几种结构形式的GIS以前也有10～35kV 产品，现逐渐退出市场。随着技术继续发展，对C-GIS的结构、工艺进行简化，配用以负荷开关为主体的主开关，形成了充气环网柜。充气环网柜使用中容量、功能有时又发现不够，又配以主开关为断路器的柜型。

行业中通常俗称的充气柜往往指的是C-GIS 与充气环网柜的统称。 C-GIS 以主开关以断路器为主体，充气环网柜主开关以负荷开关为主体。