春檢、秋檢期間,電網及工業供配電系統運維人員開展過電壓防護設備巡檢時,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,而標準化的MOA預防性試驗流程是保障檢測結果準確、規避雷擊跳閘事故的關鍵。根據2025年中國電力科學研究院發布的《配網過電壓防護設備運行狀態白皮書》,運行超過3年的氧化鋅避雷器絕緣劣化率達4.2%,未及時排查的劣化設備在雷雨季節的擊穿概率可達87%,會直接引發線路跳閘、供電中斷等事故【2】。
本檢測主要面向需開展MOA預防性試驗的場景,具體包括四類:一是10kV~1000kV電網變電站的年度、季度預試,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、風電等新能源場站并網前的過電壓防護設備驗收;三是軌道交通牽引變電所、石化/煤礦高危供配電系統的季節性安全校驗;四是雷擊事故后的設備受損排查。試驗核心目標是通過提取避雷器泄漏電流中的阻性電流分量,判斷MOA內部閥片的老化、受潮程度,提前排查隱患。
開展試驗前需完成四項準備工作:一是設備清單核驗,需準備符合IEC 60099-5標準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二次側取壓線、絕緣操作桿、溫濕度計【3】;二是設備有效性檢查,確認測試儀在法定檢定周期內,外觀無破損、接線端子無氧化,采樣線絕緣層無開裂;三是現場環境校驗,環境溫度需控制在-10℃~40℃,相對濕度低于80%,無強電磁干擾,雨、雪、霧等惡劣天氣不得開展戶外試驗;四是被測設備預處理,提前斷開氧化鋅避雷器下端的在線監測儀接線,拉開避雷器接地刀閘,避免電流分流影響測試結果。
本預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二次側對應相電壓端子,設備外殼可靠接地,接線完成后由第二名作業人員復核接線正確性;第二步是參數設置,在測試儀界面輸入被測MOA的額定電壓、當前運行相電壓值,選擇“阻性電流測試”模式,開啟相間干擾補償功能;第三步是采樣測試,點擊啟動測試后連續采集3組數據,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;第四步是結果判定,記錄全電流、阻性電流峰值、容性電流占比等參數,按照規程要求,運行中MOA的阻性電流初值差不應超過±30%,全電流初值差不應超過±20%,若超出閾值則判定為存在劣化隱患【1】;第五步是現場收尾,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MOA原有接線,清點工器具后撤離現場。
實操過程中三類問題出現頻率較高,可按對應方案排查:一是避雷器泄漏電流數值偏小甚至無顯示,首先檢查電流采樣線是否接實,其次確認避雷器接地刀閘是否完全斷開,*后排查是否未拆除在線監測儀導致電流分流;二是阻性電流數據波動大,3組數據偏差超過10%,首先確認現場是否存在高頻電磁干擾,可將測試儀移至遠離高壓母線的區域再測試,其次檢查PT二次側電壓是否存在波動,待電網負荷平穩后復測,*后確認是否未開啟相間干擾補償功能,開啟后可有效降低三相MOA的互擾影響;三是測試數據與歷史值偏差超標但設備外觀無異常,首先排除溫濕度影響(環境溫度每升高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,若復測仍超標則安排設備更換。
試驗過程需嚴格遵守高壓作業安全規范:一是作業人員需持有高壓試驗資質,現場至少配備2人,一人操作一人監護;二是戶外試驗區域需設置警示帶,無關人員不得進入試驗半徑5m范圍內;三是接線、拆線前需確認測試儀電源已斷開,被測MOA已充分放電,嚴禁帶電拆裝接線;四是試驗過程中若出現設備異響、電網電壓波動等異常情況,需立即停止試驗,斷開電源排查隱患,確認無風險后再決定是否繼續作業。
規范的維護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備外殼,接線端子用無水酒精清潔后收納至干燥通風的設備箱內,避免受潮;二是每6個月開展一次設備自校準,采用標準電流源輸入已知值,確認測試誤差在±2%以內,若超出誤差范圍需送計量機構檢定;三是設備長期存放時每3個月開機一次,每次運行不少于30min,驅除內部元器件潮氣;四是避免設備摔落、撞擊,不得在強腐蝕性、強輻射環境下長時間存放。
2025年南方電網某地市供電局開展220kV變電站春檢MOA預防性試驗,采用避雷器泄漏電流測試儀對12組110kV氧化鋅避雷器進行檢測,發現其中C相MOA的阻性電流較上年增長37%,全電流增長22%,超出規程閾值,運維人員及時更換該相MOA,后續雷雨季節該變電站未出現避雷器擊穿類事故,本次預試共排查出3組劣化MOA,隱患排查準確率達*。2026年某120MW山地光伏電站開展并網驗收,采用同一預試方法對36組35kV氧化鋅避雷器進行檢測,發現2組MOA的阻性電流超標,追溯確認是運輸過程中密封失效受潮導致,廠家及時更換設備后電站順利通過并網驗收,規避了投運后過電壓防護失效的風險。
【1】DL/T 596-2021 電力設備預防性試驗規程[S]. *能源局, 2021.
【2】中國電力科學研究院. 2025年配網過電壓防護設備運行狀態白皮書[R]. 北京: 中國電力出版社, 2025.
【3】IEC 60099-5:2022 交流系統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則[S]. 國際電工委員會, 2022.