当电网发展进入到二十一世纪，能源安全问题已成为世界焦点。伴随着美加大停电、印度大停电带来的巨大损失和影响，国家将大电网建设和区域电网互联作为基础设施建设的重点之一。随着经济社会的快速发展，大到国家安全、工业生产，小到日常生活，人们对电力能源的依赖程度越来越高，同时也对电网的安全稳定运行提出更加严格的要求。电网一旦发生大面积停电事故，不仅带来巨大的经济损失，造成恶劣的负面影响，而且还会诱发破坏公共安全等一系列威胁社会稳定的事件。电网安全稳定运行事关国计民生，各国一直以来都将如何提高电网可靠性及稳定性作为科学研究中的一项重点工作，在人财物等方面给予重点倾斜。电力系统由不同类型的电气设备组成的，电气主设备的健康状态直接决定着系统的安全稳定运行。运行经验表明，由于电气设备的绝缘缺陷或故障导致的电网突发停电事故频繁发生。据不完全统计，2006-2010年我国因电力设备内外绝缘故障引发的停电事故均占当年事故总量的40%及以上，并有居高不下的趋势。2010年5月广西来宾一座500千伏变电站由于设备绝缘故障发生爆炸起火，造成大面积停电事故，给当地工业生产、人民生活带来了巨大损失，如下图所示。
变电站爆炸现场
高压开关柜主要由绝缘材料及导电材料组成，绝大多数绝缘材料在受到电、热、化学、机械等应力的影响下，绝缘性能会逐渐劣化，绝缘缺陷诱发局部放电(Partial Discharge，PD）局部放电的累积效应会引发设备绝缘故障，造成变电站供电中断事故。电气设备绝缘结构性能的优劣直接决定了设备的供电可靠性。据不完全统计，1990-1998年间全国电力系统6-10kV开关柜因绝缘和载流引起的故障占总数的39.4%，其中闪络事故占绝缘事故总量的79%。为有效降低高压开关柜等电气设备的故障率，提升电网供电可靠性和优质服务水平，一方面要注重装备制造水平的提升，另一方面更需在电气设备绝缘状态监测技术方面开展广泛研究和应用。我国电力系统目前普遍实行的停电检修计划及检修策略是在离线条件下进行的，即按照固定的检修周期对电气设备开展例行试验和检修维护工作，称之为计划维修制(TBM)。这种计划维修制度在保障整个电力系统的安全可靠供电方面发挥了重要的作用，也获取了很多有价值的经验。实践表明，这种周期性的停电例行试验和检修维护制度具有很大的局限性。
电气设备在整个寿命期内故障发生的时间段大致划分为四个阶段：磨合期(1年左右)，以制造、调试、安装、操作、检修等导致的意外故障居多；稳定期(5-10年)、劣化期(10-20年)和危险老化期(20年以上)。每个时间段内，绝缘故障的突发性和潜伏性往往是并存的，但故障率在每个时间段是不同的，其中以磨合期和危险老化期发生故障的概率较大。预防性试验及检修维护无法反映电气设备的真实性能，并且绝缘劣化是一个逐渐发展的过程，与运行方式、绝缘状况等因素紧密相关。潜伏性故障往往无法确保在定期的例行试验中被准确发现，这就是通常所说的“欠维修”。此外，定期停电检修实行的是盲目的到期必修的理念，又往往造成“过维修”的情况，导致资源浪费。统计结果表明，突发性故障在高压电气设备事故中所占的比重相当大，国家电网在1980-1985六年时间内，变压器故障约有82%是在例行试验合格后发生的。传统的计划检修维护是在停电情况下开展的，往往涉及多个运行检修班组，且作业面大，难免带来巨大的经济损失及资源浪费。在用电负荷逐年增长的今天，特别在当前电网规模不断扩大，电压等级不断提高的局面下，停电检修的成本将大幅度上升。正因为计划维修制(TBM)存在上述不足，电气设备的状态检修(CBM)成为热点。它的优点是可实时对设备状态进行在线监视，便于及时、准确的发现电气设备的潜在缺陷，并采取有效的应对措施，避免大面积停电事故的发生，提高检修维护的针对性，节约大量的运维检修成本。
高压开关柜等电气设备在制造、运输、安装、运行过程中不可避免的存在一些绝缘缺陷，在强电场的作用下，如受潮、污秽、气泡、杂质、毛刺等绝缘缺陷会使开关柜绝缘介质内部的电场分布变得极不均匀，缺陷部位的场强远远大于平均场强，极不均匀电场使得这些绝缘薄弱的地方率先发生放电现象，即局部放电；放电初期一般不会引起开关柜内部绝缘的贯通性击穿，绝缘介质仍然具有较好的绝缘特性，但会导致介质的局部破坏，这是整体电气性能劣化的诱因。若局部放电得不到及时缓解，发展到一定程度后会造成开关柜绝缘介质的电气绝缘性能迅速下降，最终导致设备绝缘贯通性击穿。局部放电是绝缘性能完整性退化的标志，对开关柜等电气设备的局部放电进行实时在线监测、故障模式识别及诊断将为设备绝缘状态评估提供强有力的数据和理论支撑，是高压开关柜状态检修的重要手段。
综上所述，对运行中的高压开关柜开展局部放电在线监测，能为状态检修提供重要数据和理论支撑，提高检修效率，减少电力系统突发事故及经济损失，提高供电可靠性。国内外的专家学者以及国际电力权威机构，如IEC，IEEE和GIGRE等，都一致推荐把局部放电检测作为评估绝缘状况、预测运行寿命和保障设备安全的有效方法。
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