據中國電力科學研究院2025年發布的《全國電網雷擊故障統計分析報告》,2025年全國范圍內因氧化鋅避雷器失效導致的雷擊跳閘事故占配網總雷擊故障的37%,較上半年上升4.2個百分點,電力防雷設備檢測的準確性、時效性已經成為保障電網供電可靠性的核心影響因素之一。
隨著雙碳目標推進,2025年我國新能源并網占比已經突破36%,電網負荷結構復雜度持續提升,對防雷設備的運行可靠性提出了更高要求。2025年國網更新的《電力設備狀態檢修規程》明確要求,110kV及以上變電站的氧化鋅避雷器(MOA)每半年需開展一次帶電檢測,35kV及以下投運超過5年的MOA每年需開展一次全項目檢測。傳統的停電檢測模式需要停運對應線路,單站檢測耗時普遍超過4小時,無法滿足高可靠性供電區域的運維需求,專用氧化鋅避雷器測試儀的市場需求隨之持續增長。
氧化鋅避雷器的核心構件為氧化鋅閥片,具有優異的非線性伏安特性:正常運行電壓下閥片呈現高阻態,泄漏電流以容性分量為主,總泄漏電流通常低于100μA;當閥片出現老化、受潮等缺陷時,阻性分量占比會快速上升,嚴重時會導致MOA熱擊穿失效,因此MOA阻性電流測試是判斷MOA健康狀態的核心指標。
氧化鋅避雷器測試儀是針對MOA檢測開發的專用設備,可支持停電狀態下的氧化鋅閥片伏安特性測試、帶電狀態下的阻性電流諧波補償測試兩類檢測場景。而避雷器在線監測是在此技術基礎上延伸的實時監測方案,通過安裝在MOA接地端的傳感模塊,持續采集泄漏電流、動作次數等參數,實現異常狀態主動告警,是電力防雷設備檢測從“定期檢修”向“狀態檢修”轉型的核心支撐技術。目前IEC 60099-5:2025修訂版已明確要求,MOA阻性電流測試的允許誤差需控制在5%以內【1】。
據中電聯2026年一季度發布的《電力檢測設備市場藍皮書》,國內電力防雷設備檢測的市場規模已經突破72億元,其中氧化鋅避雷器測試儀的年出貨量同比增長28%,是增速*快的電力檢測細分品類之一。
當前行業發展呈現三個明顯趨勢:一是檢測模式從停電檢測為主轉向帶電檢測為主,2025年全國電網系統MOA帶電檢測覆蓋率已經達到68%;二是便攜式測試儀與避雷器在線監測系統融合,形成“實時監控+定期校準”的運維體系,降低誤告警概率;三是設備功能集成度提升,新型氧化鋅避雷器測試儀可同時完成MOA阻性電流測試、氧化鋅閥片參考電壓測試、動作計數器校驗等多個項目,減少現場作業流程。
當前電力防雷設備檢測中,針對MOA的主流檢測技術可分為三類,各有適用場景:
第一類是傳統停電直流泄漏測試,操作流程簡單、設備成本較低,缺點是需要停運對應供電線路,僅能反映停電狀態下的MOA性能,無法模擬實際運行工況,單站檢測效率較低,目前僅適用于35kV及以下非核心負荷區域的年度檢修。
第二類是帶電MOA阻性電流測試,采用諧波補償法抵消容性電流分量的干擾,無需停電即可完成檢測,作業效率比停電測試高70%以上,適合無法長時間停運的重要負荷場景,缺點是對設備的抗電磁干擾能力要求較高,需選用帶濾波功能的專用測試儀。
第三類是避雷器在線監測系統,可24小時實時采集MOA的泄漏電流、阻性電流、動作次數等參數,異常狀態自動觸發告警,南網2025年智能運維試點數據顯示,該模式的故障預警準確率可達92%【2】,適合新能源電站、核心變電站等對防雷可靠性要求高的場景,缺點是初期投入較高,需要每半年開展一次現場校準。
2025年某省電網公司對省內23座220kV變電站開展春季電力防雷設備檢測,采用便攜式氧化鋅避雷器測試儀開展帶電MOA阻性電流測試,累計檢測1200余臺MOA,發現7臺設備阻性電流超過初始值3倍,停電后開展氧化鋅閥片測試,確認存在受潮老化問題,及時更換后避免了后續雷擊跳閘風險,本次檢測全程無停電,作業效率較往年采用停電測試的模式提升65%。
2026年某150MW山地光伏電站所在區域年雷電日超過50天,運維方部署了避雷器在線監測系統,搭配每季度一次的便攜式氧化鋅避雷器測試儀抽檢,全年未發生MOA失效導致的光伏組串停運,發電量較2025年同期提升2.1%。
2025年某直轄市地鐵公司對12條運營線路的牽引變電所開展年度電力防雷設備檢測,采用支持無線數據傳輸的氧化鋅避雷器測試儀,所有測試數據直接同步到運維管理平臺,無需人工錄入,檢測周期從原先的45天壓縮至22天,數據準確率提升至98%以上。
1. 開展MOA阻性電流測試的判斷閾值參考什么標準?
答:參考DL/T 987-2025《氧化鋅避雷器帶電測試技術規程》要求,當MOA阻性電流基波值達到初始值的2倍時,應縮短檢測周期至1-2個月;達到初始值的3倍時,應立即安排停電檢修,開展氧化鋅閥片測試確認老化程度【3】。
2. 避雷器在線監測數據與現場氧化鋅避雷器測試儀測試數據存在偏差的原因是什么?
答:通常由兩類原因導致:一是現場復雜電磁環境對在線監測裝置的信號采集產生干擾,二是在線監測裝置長期運行未校準出現數據漂移。出現偏差時應以經計量校準的便攜式氧化鋅避雷器測試儀測試數據為準,且每半年需對在線監測裝置開展一次校準。
3. 電力防雷設備檢測中,哪些場景優先選擇帶電測試模式?
答:110kV及以上核心變電站、軌道交通牽引變電所、并網容量10MW以上的新能源電站、石化等高危工業用戶的供電系統,由于無法承受長時間停電損失,應優先采用帶電MOA阻性電流測試,降低運維對正常供電的影響。
4. 氧化鋅閥片測試需要覆蓋哪些檢測項目?
答:新出廠的MOA需開展閥片伏安特性測試、1mA參考電壓測試、0.75倍參考電壓下的泄漏電流測試;運行中的MOA若出現阻性電流異常,停電后可開展上述測試,判斷閥片老化、受潮程度,確定是否需要更換。
參考文獻
【1】 IEC 60099-5:2025, Surge arresters - Part 5: Test methods for metal-oxide surge arresters for power systems[S]
【2】 中國南方電網有限責任公司, 2025年智能電網運維試點項目成效報告[R], 2026
【3】 DL/T 987-2025, 氧化鋅避雷器帶電測試技術規程[S]