當電網發展進入到二十一世紀，能源安全問題已成為世界焦點。伴隨著美加大停電、印度大停電帶來的巨大損失和影響，國家將大電網建設和區域電網互聯作為基礎設施建設的重點之一。隨著經濟社會的快速發展，大到國家安全、工業生產，小到日常生活，人們對電力能源的依賴程度越來越高，同時也對電網的安全穩定運行提出更加嚴格的要求。電網一旦發生大面積停電事故，不僅帶來巨大的經濟損失，造成惡劣的負面影響，而且還會誘發破壞公共安全等一系列威脅社會穩定的事件。電網安全穩定運行事關國計民生，各國一直以來都將如何提高電網可靠性及穩定性作為科學研究中的一項重點工作，在人財物等方面給予重點傾斜。電力系統由不同類型的電氣設備組成的，電氣主設備的健康狀態直接決定著系統的安全穩定運行。運行經驗表明，由于電氣設備的絕緣缺陷或故障導致的電網突發停電事故頻繁發生。據不完全統計，2006-2010年我國因電力設備內外絕緣故障引發的停電事故均占當年事故總量的40%及以上，并有居高不下的趨勢。2010年5月廣西來賓一座500千伏變電站由于設備絕緣故障發生爆炸起火，造成大面積停電事故，給當地工業生產、人民生活帶來了巨大損失，如下圖所示。
變電站爆炸現場
高壓開關柜主要由絕緣材料及導電材料組成，絕大多數絕緣材料在受到電、熱、化學、機械等應力的影響下，絕緣性能會逐漸劣化，絕緣缺陷誘發局部放電(Partial Discharge，PD）局部放電的累積效應會引發設備絕緣故障，造成變電站供電中斷事故。電氣設備絕緣結構性能的優劣直接決定了設備的供電可靠性。據不完全統計，1990-1998年間全國電力系統6-10kV開關柜因絕緣和載流引起的故障占總數的39.4%，其中閃絡事故占絕緣事故總量的79%。為有效降低高壓開關柜等電氣設備的故障率，提升電網供電可靠性和優質服務水平，一方面要注重裝備制造水平的提升，另一方面更需在電氣設備絕緣狀態監測技術方面開展廣泛研究和應用。我國電力系統目前普遍實行的停電檢修計劃及檢修策略是在離線條件下進行的，即按照固定的檢修周期對電氣設備開展例行試驗和檢修維護工作，稱之為計劃維修制(TBM)。這種計劃維修制度在保障整個電力系統的安全可靠供電方面發揮了重要的作用，也獲取了很多有價值的經驗。實踐表明，這種周期性的停電例行試驗和檢修維護制度具有很大的局限性。
電氣設備在整個壽命期內故障發生的時間段大致劃分為四個階段：磨合期(1年左右)，以制造、調試、安裝、操作、檢修等導致的意外故障居多；穩定期(5-10年)、劣化期(10-20年)和危險老化期(20年以上)。每個時間段內，絕緣故障的突發性和潛伏性往往是并存的，但故障率在每個時間段是不同的，其中以磨合期和危險老化期發生故障的概率較大。預防性試驗及檢修維護無法反映電氣設備的真實性能，并且絕緣劣化是一個逐漸發展的過程，與運行方式、絕緣狀況等因素緊密相關。潛伏性故障往往無法確保在定期的例行試驗中被準確發現，這就是通常所說的“欠維修”。此外，定期停電檢修實行的是盲目的到期必修的理念，又往往造成“過維修”的情況，導致資源浪費。統計結果表明，突發性故障在高壓電氣設備事故中所占的比重相當大，國家電網在1980-1985六年時間內，變壓器故障約有82%是在例行試驗合格后發生的。傳統的計劃檢修維護是在停電情況下開展的，往往涉及多個運行檢修班組，且作業面大，難免帶來巨大的經濟損失及資源浪費。在用電負荷逐年增長的今天，特別在當前電網規模不斷擴大，電壓等級不斷提高的局面下，停電檢修的成本將大幅度上升。正因為計劃維修制(TBM)存在上述不足，電氣設備的狀態檢修(CBM)成為熱點。它的優點是可實時對設備狀態進行在線監視，便于及時、準確的發現電氣設備的潛在缺陷，并采取有效的應對措施，避免大面積停電事故的發生，提高檢修維護的針對性，節約大量的運維檢修成本。
高壓開關柜等電氣設備在制造、運輸、安裝、運行過程中不可避免的存在一些絕緣缺陷，在強電場的作用下，如受潮、污穢、氣泡、雜質、毛刺等絕緣缺陷會使開關柜絕緣介質內部的電場分布變得極不均勻，缺陷部位的場強遠遠大于平均場強，極不均勻電場使得這些絕緣薄弱的地方率先發生放電現象，即局部放電；放電初期一般不會引起開關柜內部絕緣的貫通性擊穿，絕緣介質仍然具有較好的絕緣特性，但會導致介質的局部破壞，這是整體電氣性能劣化的誘因。若局部放電得不到及時緩解，發展到一定程度后會造成開關柜絕緣介質的電氣絕緣性能迅速下降，最終導致設備絕緣貫通性擊穿。局部放電是絕緣性能完整性退化的標志，對開關柜等電氣設備的局部放電進行實時在線監測、故障模式識別及診斷將為設備絕緣狀態評估提供強有力的數據和理論支撐，是高壓開關柜狀態檢修的重要手段。
綜上所述，對運行中的高壓開關柜開展局部放電在線監測，能為狀態檢修提供重要數據和理論支撐，提高檢修效率，減少電力系統突發事故及經濟損失，提高供電可靠性。國內外的專家學者以及國際電力權威機構，如IEC，IEEE和GIGRE等，都一致推薦把局部放電檢測作為評估絕緣狀況、預測運行壽命和保障設備安全的有效方法。
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