春檢、秋檢期間,電網(wǎng)及工業(yè)供配電系統(tǒng)運(yùn)維人員開展過電壓防護(hù)設(shè)備巡檢時,如何高效排查氧化鋅避雷器(MOA)的絕緣劣化隱患?避雷器泄漏電流檢測是核心判斷依據(jù),而標(biāo)準(zhǔn)化的MOA預(yù)防性試驗流程是保障檢測結(jié)果準(zhǔn)確、規(guī)避雷擊跳閘事故的關(guān)鍵。根據(jù)2025年中國電力科學(xué)研究院發(fā)布的《配網(wǎng)過電壓防護(hù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)白皮書》,運(yùn)行超過3年的氧化鋅避雷器絕緣劣化率達(dá)4.2%,未及時排查的劣化設(shè)備在雷雨季節(jié)的擊穿概率可達(dá)87%,會直接引發(fā)線路跳閘、供電中斷等事故【2】。
本檢測主要面向需開展MOA預(yù)防性試驗的場景,具體包括四類:一是10kV~1000kV電網(wǎng)變電站的年度、季度預(yù)試,符合DL/T 596-2021中對氧化鋅避雷器的周期性檢測要求【1】;二是光伏、風(fēng)電等新能源場站并網(wǎng)前的過電壓防護(hù)設(shè)備驗收;三是軌道交通牽引變電所、石化/煤礦高危供配電系統(tǒng)的季節(jié)性安全校驗;四是雷擊事故后的設(shè)備受損排查。試驗核心目標(biāo)是通過提取避雷器泄漏電流中的阻性電流分量,判斷MOA內(nèi)部閥片的老化、受潮程度,提前排查隱患。
開展試驗前需完成四項準(zhǔn)備工作:一是設(shè)備清單核驗,需準(zhǔn)備符合IEC 60099-5標(biāo)準(zhǔn)的避雷器泄漏電流測試儀、試驗專用多股接地線(截面積≥4mm2)、同母線PT二次側(cè)取壓線、絕緣操作桿、溫濕度計【3】;二是設(shè)備有效性檢查,確認(rèn)測試儀在法定檢定周期內(nèi),外觀無破損、接線端子無氧化,采樣線絕緣層無開裂;三是現(xiàn)場環(huán)境校驗,環(huán)境溫度需控制在-10℃~40℃,相對濕度低于80%,無強(qiáng)電磁干擾,雨、雪、霧等惡劣天氣不得開展戶外試驗;四是被測設(shè)備預(yù)處理,提前斷開氧化鋅避雷器下端的在線監(jiān)測儀接線,拉開避雷器接地刀閘,避免電流分流影響測試結(jié)果。
本預(yù)試方法適用于各電壓等級氧化鋅避雷器的停電及帶電檢測,操作分為五步:第一步是接線復(fù)核,將測試儀電流采樣端接MOA下端泄漏電流引出端,電壓采樣端接同母線PT二次側(cè)對應(yīng)相電壓端子,設(shè)備外殼可靠接地,接線完成后由第二名作業(yè)人員復(fù)核接線正確性;第二步是參數(shù)設(shè)置,在測試儀界面輸入被測MOA的額定電壓、當(dāng)前運(yùn)行相電壓值,選擇“阻性電流測試”模式,開啟相間干擾補(bǔ)償功能;第三步是采樣測試,點(diǎn)擊啟動測試后連續(xù)采集3組數(shù)據(jù),每組采樣間隔10s,若3組避雷器泄漏電流全值偏差超過5%,需排查干擾后重新測試;第四步是結(jié)果判定,記錄全電流、阻性電流峰值、容性電流占比等參數(shù),按照規(guī)程要求,運(yùn)行中MOA的阻性電流初值差不應(yīng)超過±30%,全電流初值差不應(yīng)超過±20%,若超出閾值則判定為存在劣化隱患【1】;第五步是現(xiàn)場收尾,先斷開測試儀電源,再依次拆除電壓采樣線、電流采樣線,*后拆除接地線,恢復(fù)MOA原有接線,清點(diǎn)工器具后撤離現(xiàn)場。
實操過程中三類問題出現(xiàn)頻率較高,可按對應(yīng)方案排查:一是避雷器泄漏電流數(shù)值偏小甚至無顯示,首先檢查電流采樣線是否接實,其次確認(rèn)避雷器接地刀閘是否完全斷開,*后排查是否未拆除在線監(jiān)測儀導(dǎo)致電流分流;二是阻性電流數(shù)據(jù)波動大,3組數(shù)據(jù)偏差超過10%,首先確認(rèn)現(xiàn)場是否存在高頻電磁干擾,可將測試儀移至遠(yuǎn)離高壓母線的區(qū)域再測試,其次檢查PT二次側(cè)電壓是否存在波動,待電網(wǎng)負(fù)荷平穩(wěn)后復(fù)測,*后確認(rèn)是否未開啟相間干擾補(bǔ)償功能,開啟后可有效降低三相MOA的互擾影響;三是測試數(shù)據(jù)與歷史值偏差超標(biāo)但設(shè)備外觀無異常,首先排除溫濕度影響(環(huán)境溫度每升高10℃,阻性電流約上升8%),其次分別開展帶電檢測、停電試驗交叉驗證,若復(fù)測仍超標(biāo)則安排設(shè)備更換。
試驗過程需嚴(yán)格遵守高壓作業(yè)安全規(guī)范:一是作業(yè)人員需持有高壓試驗資質(zhì),現(xiàn)場至少配備2人,一人操作一人監(jiān)護(hù);二是戶外試驗區(qū)域需設(shè)置警示帶,無關(guān)人員不得進(jìn)入試驗半徑5m范圍內(nèi);三是接線、拆線前需確認(rèn)測試儀電源已斷開,被測MOA已充分放電,嚴(yán)禁帶電拆裝接線;四是試驗過程中若出現(xiàn)設(shè)備異響、電網(wǎng)電壓波動等異常情況,需立即停止試驗,斷開電源排查隱患,確認(rèn)無風(fēng)險后再決定是否繼續(xù)作業(yè)。
規(guī)范的維護(hù)可延長測試儀的使用壽命,保障測試精度:一是每次使用后用干布擦拭設(shè)備外殼,接線端子用無水酒精清潔后收納至干燥通風(fēng)的設(shè)備箱內(nèi),避免受潮;二是每6個月開展一次設(shè)備自校準(zhǔn),采用標(biāo)準(zhǔn)電流源輸入已知值,確認(rèn)測試誤差在±2%以內(nèi),若超出誤差范圍需送計量機(jī)構(gòu)檢定;三是設(shè)備長期存放時每3個月開機(jī)一次,每次運(yùn)行不少于30min,驅(qū)除內(nèi)部元器件潮氣;四是避免設(shè)備摔落、撞擊,不得在強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)輻射環(huán)境下長時間存放。
2025年南方電網(wǎng)某地市供電局開展220kV變電站春檢MOA預(yù)防性試驗,采用避雷器泄漏電流測試儀對12組110kV氧化鋅避雷器進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)其中C相MOA的阻性電流較上年增長37%,全電流增長22%,超出規(guī)程閾值,運(yùn)維人員及時更換該相MOA,后續(xù)雷雨季節(jié)該變電站未出現(xiàn)避雷器擊穿類事故,本次預(yù)試共排查出3組劣化MOA,隱患排查準(zhǔn)確率達(dá)*。2026年某120MW山地光伏電站開展并網(wǎng)驗收,采用同一預(yù)試方法對36組35kV氧化鋅避雷器進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)2組MOA的阻性電流超標(biāo),追溯確認(rèn)是運(yùn)輸過程中密封失效受潮導(dǎo)致,廠家及時更換設(shè)備后電站順利通過并網(wǎng)驗收,規(guī)避了投運(yùn)后過電壓防護(hù)失效的風(fēng)險。
【1】DL/T 596-2021 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程[S]. *能源局, 2021.
【2】中國電力科學(xué)研究院. 2025年配網(wǎng)過電壓防護(hù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)白皮書[R]. 北京: 中國電力出版社, 2025.
【3】IEC 60099-5:2022 交流系統(tǒng)用無間隙金屬氧化物避雷器 第5部分: 避雷器泄漏電流測量導(dǎo)則[S]. 國際電工委員會, 2022.