根據(jù)變電站的運行環(huán)境和檢修維護成本，按照“安全可靠、技術先進、經濟合理”原則，展開對GIS設備戶內外布置對比分析。

首先從GIS設備安裝、運行及維護等方面分析GIS設備在高海拔、重污染地區(qū)戶內外兩種不同運行條件下的故障率和維護周期；

其次明確GIS設備30年壽命周期內零部件在戶內外兩種不同運行條件下的壽命，以及GIS設備在戶內外兩種不同運行條件下的檢修周期；結合變電站的運行環(huán)境和檢修維護成本，進行以下比較。

一、目前GIS設備的使用狀況

GIS即氣體絕緣金屬封閉開關設備，又稱“六氟化硫封閉式組合電器”，它是將斷路器、隔離開關、接地開關、快速接地開關、電流互感器、電壓互感器和母線等元件組合并封閉于金屬殼體內,充SF6氣體絕緣組成一種組合式高壓電器。因具有占地面積小、運行可靠性高、檢修維護方便等優(yōu)點逐步取代敞開式開關設備，GIS設備因將主要一次設備封閉在金屬殼體內，因此普遍認為具備戶外運行的條件，而且很多地區(qū)已建設了大批戶外GIS變電站。

隨著GIS設備運行經驗的積累，各類缺點也逐漸暴露?，F(xiàn)運行的戶外GIS設備以國產設備居多，大批運行時間達到3-5年的設備已出現(xiàn)不同程度的GIS殼體表面銹蝕現(xiàn)象，且GIS本體安裝的各類傳感器等零部件故障率較高，給運行維護單位帶來很大不便，以上問題沿海地區(qū)和污染嚴重地區(qū)最為嚴重，環(huán)境較好地區(qū)也同樣存在，大大增加了維護工作量。再有GIS設備的密封技術，在雨、霧、冰、雪等惡劣天氣條件下遭到極大挑戰(zhàn)，GIS設備密封系統(tǒng)因難以適應環(huán)境條件驟變而會出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

基于以上問題，提出了GIS設備戶內布置的方案。GIS設備戶內布置的條件，當站址周圍存在以下情況時可建設全戶內或半戶內變電站：

a.人口密度高、土地昂貴地區(qū)，特別是城市中心及負荷密集區(qū)；

b.受外界條件限制，站址選擇困難地區(qū)；

c.特殊環(huán)境地區(qū)，如高地震烈度、高海拔和嚴重污染等地區(qū)。

二、GIS設備戶內外布置的運行環(huán)境要求

GIS設備的安裝和維護是變電站建設和運行過程中兩個主要的工作內容，安裝質量的好壞，直接影響著GIS設備的正常運行和使用壽命，日常的維護和檢修則是杜絕GIS設備事故的有效措施之一。以下主要從這兩個方面分析GIS設備采用戶內外兩種方式布置時對安裝環(huán)境、維護周期的不同要求，進一步確定GIS設備采用戶內布置的方案。

1、GIS設備本體對環(huán)境的要求

GIS設備內含有SF6氣體，SF6氣體本身無毒，但其分解物對人體有一定的危害，因此對GIS設備殼體的密封性有嚴格的要求，需定期對運行中的GIS設備采取噴漆防腐措施。GIS設備殼體一般采用碳鋼板、不銹鋼板、鋁板等材料拼焊組成，這些材料長期運行在高污染、高鹽密地區(qū)，容易造成GIS設備外殼、密封及絕緣部件的銹蝕，一方面需增加對GIS設備外殼噴漆，另一方面導致了SF6氣體外溢引發(fā)事故的概率升高，多年來GIS設備運行經驗表明，戶外布置GIS設備的氣體泄漏次數(shù)遠高于戶內布置GIS設備的氣體泄漏次數(shù)。

2、GIS設備故障率分析

與敞開式設備（AIS）相比，低事故率是GIS設備顯著的優(yōu)點，根據(jù)近年運行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，GIS設備的事故率只有AIS設備的15%-40%，但是GIS設備一旦故障影響范圍比較大，一般會造成全站停電，因此分析GIS設備故障的原因，減少GIS設備故障次數(shù)顯得尤為重要。

根據(jù)GIS設備運行所發(fā)生的事故統(tǒng)計，造成GIS設備故障可分為七類，各類故障所占比例如下：

a.由于制造安裝工藝不良造成故障占40%；

b.由于制造廠清潔差造成故障占16%；

c.由于安裝現(xiàn)場清潔差造成故障占13%；

d.由于零部件裝錯造成故障占10%；

e.由于設計錯誤造成故障占7%；

f.由于運行錯誤造成故障占7%；

g.由于其他不明原因造成故障占7%；

通過上述數(shù)據(jù)可以看出，因在現(xiàn)場施工清潔工作沒做好，使得金屬微粒、塵埃、雜物、水分潮氣侵入到GIS設備內部而造成的事故約占13%。因此施工現(xiàn)場要保持清潔的工作環(huán)境，是保證GIS設備安裝質量的關鍵。為此要求GIS設備裝配時應在無風沙、無雨雪、空氣相對濕度小于80%的條件下進行，并根據(jù)產品要求嚴格采取防塵、防潮措施。

若采用GIS設備戶外布置方案，在設備安裝時，空氣中的粉塵和顆粒很容易進入到GIS設備內部，造成安全隱患，若采用GIS設備戶內布置方案，房屋本身有阻礙粉塵的作用，在設備安裝和運行時均具有防護作用，可以有效降低因周邊環(huán)境污染造成GIS設備故障的概率。

3、GIS設備運行維護

日常巡視和定期檢修是杜絕GIS設備故障的有效措施之一，GIS設備日常巡視項目包括斷路器、隔離開關、接地開關等設備運行狀態(tài)，指示器、密度計、壓力表的指示值是否正確等。由于GIS設備的斷路器、隔離開關、接地開關等設備均封閉在GIS內部，巡視人員須通過專門的觀察窗和儀表來判斷各設備的運行狀態(tài)，因此，GIS運行過程需保證觀察窗和指示儀表的清潔性，以方便工作人員查看設備運行狀態(tài)。若采用戶外布置時，特別是空氣污染比較嚴重的地區(qū)，需定期清掃GIS設備，保證任何狀態(tài)下各設備觀察窗和儀表的可視性。GIS設備檢修項目包括密度計、壓力表的校驗、不良緊固件的更換、清掃SF6氣室的金屬微粒、粉末、清除SF6氣體的分解物等，污染嚴重地區(qū)空氣中粉塵、顆粒較多，采用戶外布置時，SF6氣室進入粉塵、顆粒的概率大大增加，GIS設備定期檢修的周期一般為3-5年，不僅增加了GIS設備的檢修維護費用，還造成大范圍的停電。而采用GIS設備戶內布置，房屋可有效的阻礙粉塵、顆粒的進入，將GIS設備定期檢修的周期提高到8-15年，大大節(jié)省了檢修維護費用。

三、GIS設備戶內外布置的檢修維護費用分析

目前，電力企業(yè)多以3年為周期開展設備定期檢修，主要工作為預防性試驗、更換壽命到期的零部件、并對銹蝕的設備外殼進行噴漆等，定期檢修在保證設備正常工作中起到了直接防止或延遲故障的作用。經調查，GIS內的主要設備均能滿足30年壽命要求，但是部分零部件壽命無法達到30年，成為設備30年壽命的短板環(huán)節(jié)，采用戶內布置后，設備運行條件明顯改善，壽命周期短板環(huán)節(jié)的零部件壽命及檢修周期均可相應延長，詳細情況見表一及表二。

經統(tǒng)計分析，在30年壽命周期內，戶外GIS檢修維護費約為戶內GIS布置的3倍。

四、結論

GIS布置方案是解決土地緊張的有效措施，戶內GIS布置方案雖在前期建設階段略高于戶外GIS布置方案，但后期維護費用遠遠低于戶外GIS布置方案，有效解決了戶外運行的GIS設備銹蝕嚴重、零部件故障率高等問題，檢修維護次數(shù)大大減少，符合“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”變電站建設理念。從“30年壽命周期”及“兩型一化”角度考慮，戶內GIS布置方案優(yōu)于戶外GIS布置方案，因此，GIS設備變電站推薦采用戶內GIS布置方案。

原標題:GIS設備戶內與戶外布置對比