春检、秋检期间,电网及工业供配电系统运维人员开展过电压防护设备巡检时,如何高效排查氧化锌避雷器(MOA)的绝缘劣化隐患?避雷器泄漏电流检测是核心判断依据,而标准化的MOA预防性试验流程是保障检测结果准确、规避雷击跳闸事故的关键。根据2025年中国电力科学研究院发布的《配网过电压防护设备运行状态白皮书》,运行超过3年的氧化锌避雷器绝缘劣化率达4.2%,未及时排查的劣化设备在雷雨季节的击穿概率可达87%,会直接引发线路跳闸、供电中断等事故【2】。
本检测主要面向需开展MOA预防性试验的场景,具体包括四类:一是10kV~1000kV电网变电站的年度、季度预试,符合DL/T 596-2021中对氧化锌避雷器的周期性检测要求【1】;二是光伏、风电等新能源场站并网前的过电压防护设备验收;三是轨道交通牵引变电所、石化/煤矿高危供配电系统的季节性安全校验;四是雷击事故后的设备受损排查。试验核心目标是通过提取避雷器泄漏电流中的阻性电流分量,判断MOA内部阀片的老化、受潮程度,提前排查隐患。
开展试验前需完成四项准备工作:一是设备清单核验,需准备符合IEC 60099-5标准的避雷器泄漏电流测试仪、试验专用多股接地线(截面积≥4mm²)、同母线PT二次侧取压线、绝缘操作杆、温湿度计【3】;二是设备有效性检查,确认测试仪在法定检定周期内,外观无破损、接线端子无氧化,采样线绝缘层无开裂;三是现场环境校验,环境温度需控制在-10℃~40℃,相对湿度低于80%,无强电磁干扰,雨、雪、雾等恶劣天气不得开展户外试验;四是被测设备预处理,提前断开氧化锌避雷器下端的在线监测仪接线,拉开避雷器接地刀闸,避免电流分流影响测试结果。
本预试方法适用于各电压等级氧化锌避雷器的停电及带电检测,操作分为五步:第一步是接线复核,将测试仪电流采样端接MOA下端泄漏电流引出端,电压采样端接同母线PT二次侧对应相电压端子,设备外壳可靠接地,接线完成后由第二名作业人员复核接线正确性;第二步是参数设置,在测试仪界面输入被测MOA的额定电压、当前运行相电压值,选择“阻性电流测试”模式,开启相间干扰补偿功能;第三步是采样测试,点击启动测试后连续采集3组数据,每组采样间隔10s,若3组避雷器泄漏电流全值偏差超过5%,需排查干扰后重新测试;第四步是结果判定,记录全电流、阻性电流峰值、容性电流占比等参数,按照规程要求,运行中MOA的阻性电流初值差不应超过±30%,全电流初值差不应超过±20%,若超出阈值则判定为存在劣化隐患【1】;第五步是现场收尾,先断开测试仪电源,再依次拆除电压采样线、电流采样线,*后拆除接地线,恢复MOA原有接线,清点工器具后撤离现场。
实操过程中三类问题出现频率较高,可按对应方案排查:一是避雷器泄漏电流数值偏小甚至无显示,首先检查电流采样线是否接实,其次确认避雷器接地刀闸是否完全断开,*后排查是否未拆除在线监测仪导致电流分流;二是阻性电流数据波动大,3组数据偏差超过10%,首先确认现场是否存在高频电磁干扰,可将测试仪移至远离高压母线的区域再测试,其次检查PT二次侧电压是否存在波动,待电网负荷平稳后复测,*后确认是否未开启相间干扰补偿功能,开启后可有效降低三相MOA的互扰影响;三是测试数据与历史值偏差超标但设备外观无异常,首先排除温湿度影响(环境温度每升高10℃,阻性电流约上升8%),其次分别开展带电检测、停电试验交叉验证,若复测仍超标则安排设备更换。
试验过程需严格遵守高压作业安全规范:一是作业人员需持有高压试验资质,现场至少配备2人,一人操作一人监护;二是户外试验区域需设置*示带,无关人员不得进入试验半径5m范围内;三是接线、拆线前需确认测试仪电源已断开,被测MOA已充分放电,严禁带电拆装接线;四是试验过程中若出现设备异响、电网电压波动等异常情况,需立即停止试验,断开电源排查隐患,确认无风险后再决定是否继续作业。
规范的维护可延长测试仪的使用寿命,保障测试精度:一是每次使用后用干布擦拭设备外壳,接线端子用无水酒精清洁后收纳至干燥通风的设备箱内,避免受潮;二是每6个月开展一次设备自校准,采用标准电流源输入已知值,确认测试误差在±2%以内,若超出误差范围需送计量机构检定;三是设备长期存放时每3个月开机一次,每次运行不少于30min,驱除内部元器件潮气;四是避免设备摔落、撞击,不得在强腐蚀性、强辐射环境下长时间存放。
2025年南方电网某地市供电局开展220kV变电站春检MOA预防性试验,采用避雷器泄漏电流测试仪对12组110kV氧化锌避雷器进行检测,发现其中C相MOA的阻性电流较上年增长37%,全电流增长22%,超出规程阈值,运维人员及时更换该相MOA,后续雷雨季节该变电站未出现避雷器击穿类事故,本次预试共排查出3组劣化MOA,隐患排查准确率达*。2026年某120MW山地光伏电站开展并网验收,采用同一预试方法对36组35kV氧化锌避雷器进行检测,发现2组MOA的阻性电流超标,追溯确认是运输过程中密封失效受潮导致,厂家及时更换设备后电站顺利通过并网验收,规避了投运后过电压防护失效的风险。
【1】DL/T 596-2021 电力设备预防性试验规程[S]. *能源局, 2021.
【2】中国电力科学研究院. 2025年配网过电压防护设备运行状态白皮书[R]. 北京: 中国电力出版社, 2025.
【3】IEC 60099-5:2022 交流系统用无间隙金属氧化物避雷器 第5部分: 避雷器泄漏电流测量导则[S]. 国际电工委员会, 2022.