不少電力運(yùn)維企業(yè)、電網(wǎng)監(jiān)管機(jī)構(gòu)在日常巡檢、預(yù)防性試驗(yàn)工作中，經(jīng)常遇到兩個(gè)核心問(wèn)題：一是如何通過(guò)規(guī)范的氧化鋅避雷器測(cè)試準(zhǔn)確判斷設(shè)備老化、受潮故障，二是不同場(chǎng)景下的測(cè)試結(jié)果判定要符合哪些政策標(biāo)準(zhǔn)要求。不少運(yùn)維人員測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)，核心原因*是對(duì)避雷器測(cè)試原理理解不到位，要解決這兩個(gè)問(wèn)題，首先要理清避雷器測(cè)試原理，掌握核心測(cè)試項(xiàng)的操作與判據(jù)邏輯。現(xiàn)行的測(cè)試規(guī)范都是基于避雷器測(cè)試原理制定的，熟悉核心邏輯后才能在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)靈活應(yīng)對(duì)不同的干擾情況。

一、避雷器測(cè)試原理核心邏輯

避雷器測(cè)試原理的核心是基于氧化鋅閥片的非線性伏安特性：正常運(yùn)行電壓下，氧化鋅閥片呈現(xiàn)極高阻值，流過(guò)的泄漏電流僅有微安級(jí)，設(shè)備可長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，閥片阻值快速下降，將過(guò)電壓限制在允許范圍內(nèi)，隨后快速恢復(fù)高阻狀態(tài)【1】。而當(dāng)MOA出現(xiàn)內(nèi)部受潮、閥片老化等缺陷時(shí)，其伏安特性會(huì)發(fā)生偏移，僅靠外觀巡檢無(wú)法發(fā)現(xiàn)早期故障，必須通過(guò)針對(duì)性的測(cè)試捕捉特性變化，避免故障擴(kuò)大導(dǎo)致的線路跳閘、設(shè)備燒毀等事故。

二、氧化鋅避雷器直流參考電壓測(cè)試要點(diǎn)

氧化鋅避雷器直流參考電壓是衡量氧化鋅閥片耐受電壓能力的核心參數(shù)，也是新裝MOA驗(yàn)收、運(yùn)行后停電預(yù)試的必測(cè)項(xiàng)。該參數(shù)的定義為：對(duì)MOA施加逐漸升高的直流電壓，當(dāng)流過(guò)MOA的泄漏電流達(dá)到1mA時(shí)，對(duì)應(yīng)的電壓值即為氧化鋅避雷器直流參考電壓，隨后需測(cè)量0.75倍該電壓下的泄漏電流，兩項(xiàng)參數(shù)共同判定MOA的閥片性能。

測(cè)試操作過(guò)程中，需先斷開(kāi)MOA與系統(tǒng)的連接，擦拭干凈MOA表面的污垢、鹽漬，避免表面泄漏電流影響測(cè)試結(jié)果；測(cè)試線需采用屏蔽線，減少空間電磁干擾對(duì)微安級(jí)電流測(cè)量的影響。對(duì)于不同電壓等級(jí)的MOA，其氧化鋅避雷器直流參考電壓的合格閾值有明確規(guī)定，例如10kV配網(wǎng)MOA的直流參考電壓需不低于25kV，110kV MOA的直流參考電壓需不低于148kV，具體數(shù)值可參考對(duì)應(yīng)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)與*標(biāo)準(zhǔn)要求【2】。如果測(cè)試得到的氧化鋅避雷器直流參考電壓低于標(biāo)準(zhǔn)值，說(shuō)明閥片已經(jīng)出現(xiàn)老化劣化，需及時(shí)更換；若0.75倍參考電壓下的泄漏電流超過(guò)50μA，同樣說(shuō)明MOA存在受潮或老化缺陷，需進(jìn)一步排查。

三、阻性電流測(cè)量與MOA阻性電流判據(jù)

阻性電流測(cè)量是氧化鋅避雷器測(cè)試中帶電巡檢的核心項(xiàng)目，相較于需要停電開(kāi)展的氧化鋅避雷器直流參考電壓測(cè)試，阻性電流測(cè)量可在MOA帶電運(yùn)行狀態(tài)下開(kāi)展，是日常運(yùn)維巡檢中排查早期故障的核心手段。MOA運(yùn)行時(shí)的總泄漏電流由容性電流和阻性電流兩部分組成，正常狀態(tài)下容性電流占總電流的90%以上，MOA阻性電流占比不足10%；當(dāng)MOA出現(xiàn)閥片老化、內(nèi)部受潮等缺陷時(shí)，MOA阻性電流會(huì)率先出現(xiàn)大幅上升，此時(shí)總電流可能僅出現(xiàn)小幅增長(zhǎng)甚至無(wú)明顯變化，因此阻性電流測(cè)量對(duì)早期故障的靈敏度遠(yuǎn)高于全電流監(jiān)測(cè)【3】。MOA阻性電流的變化是反映設(shè)備早期缺陷的核心指標(biāo)，濕度超過(guò)80%時(shí)測(cè)試得到的MOA阻性電流會(huì)出現(xiàn)偏大的情況，測(cè)試時(shí)需注意環(huán)境條件是否符合要求。

目前常用的阻性電流測(cè)量方法主要有諧波法、基波補(bǔ)償法兩種：諧波法是基于氧化鋅閥片的非線性特性，通過(guò)提取總電流中的三次諧波分量計(jì)算阻性電流大小，適合現(xiàn)場(chǎng)快速篩查；基波補(bǔ)償法是通過(guò)采集系統(tǒng)電壓的相角信號(hào)，補(bǔ)償?shù)艨傠娏髦械娜菪曰ǚ至浚苯拥玫阶栊噪娏鞯臏?zhǔn)確值，測(cè)試精度更高，適合預(yù)試等需要*測(cè)量的場(chǎng)景。現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展阻性電流測(cè)量時(shí)，需注意相鄰相MOA的容性耦合干擾，可采用相角補(bǔ)償算法消除干擾，或在測(cè)試時(shí)臨時(shí)斷開(kāi)相鄰相的測(cè)試引線，保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

關(guān)于MOA阻性電流的判定標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行規(guī)范要求：當(dāng)運(yùn)行中MOA阻性電流增長(zhǎng)到初始值的1.5倍時(shí)，需縮短測(cè)試周期，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)；當(dāng)MOA阻性電流增長(zhǎng)到初始值的2倍時(shí)，需盡快安排停電試驗(yàn)，開(kāi)展氧化鋅避雷器直流參考電壓測(cè)試進(jìn)一步確認(rèn)缺陷；若MOA阻性電流超過(guò)100μA，需立即更換設(shè)備，避免發(fā)生故障。

四、氧化鋅避雷器測(cè)試的規(guī)范要求與場(chǎng)景適配

氧化鋅避雷器測(cè)試的開(kāi)展需符合不同應(yīng)用場(chǎng)景的規(guī)范要求，同時(shí)要兼顧運(yùn)維效率與成本控制。對(duì)于G端的電網(wǎng)運(yùn)維機(jī)構(gòu)、電力監(jiān)管部門(mén)而言，氧化鋅避雷器測(cè)試需嚴(yán)格符合《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的相關(guān)要求：新裝MOA驗(yàn)收時(shí)需完成氧化鋅避雷器直流參考電壓、阻性電流測(cè)量等全套試驗(yàn)，留存測(cè)試報(bào)告作為設(shè)備投運(yùn)的必備資料；運(yùn)行中的110kV及以上電壓等級(jí)MOA，每年需開(kāi)展一次帶電阻性電流測(cè)量，每3年開(kāi)展一次停電直流參考電壓測(cè)試；35kV及以下配網(wǎng)MOA的測(cè)試周期可適當(dāng)延長(zhǎng)至每6年一次。針對(duì)風(fēng)電、光伏等新能源場(chǎng)站的MOA，由于其運(yùn)行環(huán)境多為高濕、高鹽霧、高海拔區(qū)域，設(shè)備老化速度更快，測(cè)試周期需在原有基礎(chǔ)上縮短一半，保障設(shè)備運(yùn)行安全。

對(duì)于B端的工業(yè)企業(yè)、新能源場(chǎng)站運(yùn)維方而言，氧化鋅避雷器測(cè)試的核心需求是在符合規(guī)范的前提下降低運(yùn)維成本，提前排查故障減少停電損失。日常巡檢中可優(yōu)先采用帶電阻性電流測(cè)量開(kāi)展批量篩查，發(fā)現(xiàn)異常后再開(kāi)展停電測(cè)試，無(wú)需所有設(shè)備都逐臺(tái)停電測(cè)試，可大幅提升測(cè)試效率。測(cè)試時(shí)可選用市面上的氧化鋅避雷器測(cè)試儀，一臺(tái)設(shè)備即可完成直流參考電壓測(cè)試、阻性電流測(cè)量等多項(xiàng)測(cè)試，自動(dòng)記錄測(cè)試數(shù)據(jù)生成報(bào)告，減少人工記錄的誤差，同時(shí)降低設(shè)備采購(gòu)成本。

需要注意的是，所有氧化鋅避雷器測(cè)試的記錄和報(bào)告都需妥善留存，作為設(shè)備運(yùn)維檔案的一部分，滿(mǎn)足電力監(jiān)管部門(mén)的檢查要求。若測(cè)試發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在缺陷，需第一時(shí)間制定整改方案，及時(shí)更換不合格設(shè)備，避免因MOA故障引發(fā)的電力安全事故。

參考文獻(xiàn)

【1】 DL/T 474.5-2018 現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則 避雷器試驗(yàn)

【2】 GB 11032-2020 交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器

【3】 DL/T 987-2018 氧化鋅避雷器阻性電流測(cè)試儀通用技術(shù)條件