中国迫切需要电力。全国各地都在建设大型电站，大量电力必须穿越数千公里，才能从电站输送到用户所在的特大城市。
　　在传输距离如此之长的情况下，输电线路中的功率损耗数量惊人。为此，中国国家电网公司（SGCC）决定在交流传输中采用1,100 kV 的电压等级CONTROL ENGINEERING China版权所有，以尽量减少损耗，这是迈入电网新领域的关键一步。
　　在其合作伙伴和供应商的支持下，ABB 着手为该系统开发核心设备——一种气体绝缘组合电器产品，它可以利用这项开创性技术通过所需的全部测试。

　　1 ABB生产GIS的历史：从第一个研究项目开始，ABB GIS安装量50年内达到全球第一

　　可靠的电力供应是现代经济支柱之一。电力系统能否安全可靠地工作，主要取决于电力系统的核心部分——高压开关设备。正常情况下，开关设备中的高压断路器是出现短路时保护大系统的最后一道防线。
　　同电网及其变电站一样，空气绝缘系统也为众人所熟知，依靠数十米以上的远距离控制工程网版权所有，高压线路可以确保其与地和人之间的隔离。
　　另一种更为紧凑的高压开关变电站方案是采用气体绝缘设计，即气体绝缘组合电器（GIS）  。
　　1966 年，苏黎世市中心首次采用170kV GIS 建成地下变电站，GIS 技术由此开始进入市场。
　　1966 年， 苏黎世市中心首次采用170kV GIS 建成地下变电站，GIS 技术由此开始进入市场1 。1976 年，ABB向加拿大Claireville 交付了第一台500kV GIS。1986 年，第一台800 kV GIS在南非安装完成，证明ABB 在特高压（UHV）领域同样处于技术领先地位资料库2 。这座被称为“Alpha”的变电站迄今已运行20 多年，从未发生任何故障或意外中断。安装于巴西Itaipu的500kV GIS 目前仍然是世界最大的在用GIS 设备CONTROL ENGINEERING China版权所有，但其世界第一的地位很快会被即将安装在中国三峡大坝上ABB GIS 所取代。
　　中国对GIS 创新技术的需求
　　中国幅员辽阔，发电设施主要分布于西部地区，而用电中心一般位于沿海地区——两者之间相距数千公里。随着电力消费需求的强劲增长，必须采用交流和直流UHV 系统来为现有输电系统提供支持［1，2］。ABB 最大的客户之一——中国国家电网公司（SGCC）几年前就开始设计额定电压为1,100kV的交流系统［3］。为此，它与研究机构和设备制造商一起开展了广泛的研发活动［4］。为了验证技术可行性，SGCC 邀请三家中国GIS 制造商、两家日本GIS 制造商以及ABB，为中国UHV 交流示范工程开发UHV GIS 设备。该项目将于2008 年在中国中部建设，包括近600 公里高压线路和分别位于荆门、南阳和晋东南的三座变电站。
　　UHV 交流示范工程包括近600 公里高压线路和分别位于荆门、南阳和晋东南的三座变电站。
　　ELK-5 UHV GIS 项目为了设计和安装1,100kVGIS 资料库3 ，ABB 与中国最大的GIS 供应商西安西开高压电气股份有限公司（西开电气）实施了被称为“ELK-5”（ELK 是ABB GIS 系统的产品名称，5 代表新的性能等级）的联合开发项目。在该项目中，ABB 负责混合GIS的总体设计、核心部件的制造和交付，西开电气则负责所有其他部件的生产、在SGCC 和KEMA 专家指导下进行产品的型式试验、组装以及在荆门的现场安装。SGCC 为开发项目设定的时间表十分紧张：项目于2006 年11 月开工，而在荆门安装的第一台设备必须于2008 年底以前加电。考虑到将GIS扩展至要求极高的新电压等级所需完成的工作CONTROL ENGINEERING China版权所有，包括开发、验证、型式试验、制造、安装等，两年时间可谓创造了新世界纪录。为了迎接这项挑战，ABB 组成了一个20 位专家组成的项目组，并准备在需要时随时为项目优先提供其他专家和测试设施。
　　将电压等级提高一倍
　　GIS 的绝缘性能取决于众多参数，如气体压力、电极的几何参数、所施加电压脉冲的波形、极性或SF6 气体的纯度www.cechina.cn，还有很多其他参数。尽管根据研究，这些参数中很多都是电场强度的函数，但在不同的电场结构下，会发生截然不同的现象。针对新电压等级设计GIS 时，一个关键的方面是，必须清楚各种与电压存在依赖关系的电绝缘物理现象。每种器件都必须采用特定的定标法则，最后再决定整个系统的定标法则。设计中需要特别注意一个问题，即那些随电压等级提高而变得明显的效应，例如在操作隔离开关时出现的所谓快速暂态过电压（VFT）。
　　一个特别棘手的问题是为这个极高的电压等级确定合适的气体压力。由于影响绝缘性能的不同参数与气体压力的相关性不同，有些参数与气体压力呈正相关关系，有些则为负相关，为此需要在不同参数之间寻求平衡。根据我们的研究结果，适当低的SF6 气体压力对UHV GIS 器件最为合适。
　　设计的鲁棒性和可操作性也是必须考虑