很多工商業(yè)配電站、新能源電站的運(yùn)維人員在做電力設(shè)備檢修時(shí),經(jīng)常遇到氧化鋅避雷器測試結(jié)果不合格卻找不到原因、檢測報(bào)告不符合規(guī)范要求的問題;而電力監(jiān)管、運(yùn)維管理機(jī)構(gòu)在抽檢過程中,也常面臨部分單位的氧化鋅避雷器檢測流程不達(dá)標(biāo)、核心參數(shù)缺測的情況。去年我們接觸到的某10kV光伏電站運(yùn)維團(tuán)隊(duì),*是因?yàn)榧径妊矙z時(shí)僅做了絕緣電阻測試,未開展阻性電流測試,直到避雷器出現(xiàn)外殼發(fā)熱告警才發(fā)現(xiàn)閥片劣化,*終導(dǎo)致附近3臺組串逆變器被過電壓擊穿,損失近20萬元設(shè)備成本,還影響了一周的發(fā)電收益。要避免這類問題,首先要明確核心測試項(xiàng)目、規(guī)范測試流程,同時(shí)選擇符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的測試設(shè)備,才能保障測試結(jié)果的準(zhǔn)確性與合規(guī)性。
氧化鋅避雷器是電力系統(tǒng)中限制雷電過電壓、操作過電壓,保護(hù)各類電氣設(shè)備的核心裝置,其性能直接關(guān)系到整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全,因此無論對于企業(yè)用戶還是監(jiān)管機(jī)構(gòu),氧化鋅避雷器檢測都是電力運(yùn)維、設(shè)備抽檢中的必做項(xiàng)目。根據(jù)現(xiàn)行的DL/T 596-2021《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》要求【1】,10kV及以上電壓等級的運(yùn)行中氧化鋅避雷器,每年都需要完成至少一次常規(guī)測試,新設(shè)備投運(yùn)前、遭受過強(qiáng)雷擊、或者運(yùn)行中出現(xiàn)異常告警時(shí),還需要追加專項(xiàng)測試。
很多初次開展運(yùn)維的團(tuán)隊(duì)容易陷入“只要測絕緣電阻*足夠判斷避雷器性能”的誤區(qū),實(shí)際上根據(jù)規(guī)程要求,核心的必測項(xiàng)目是避雷器直流參考電壓測試和阻性電流測試,這兩個(gè)參數(shù)直接反映避雷器閥片的老化程度、過電壓耐受能力,是判斷設(shè)備是否可以繼續(xù)安全運(yùn)行的核心依據(jù)。部分地區(qū)的電力監(jiān)管部門在抽檢時(shí),也會明確要求企業(yè)提供包含這兩項(xiàng)參數(shù)的測試報(bào)告,若核心項(xiàng)目缺測或者測試流程不符合規(guī)范,會要求企業(yè)限期整改,甚至面臨停電處罰。
目前行業(yè)內(nèi)常用的避雷器測試方法主要分為停電測試和帶電測試兩類,不同場景下可以選擇適配的測試方案。首先是停電測試,通常在設(shè)備年度檢修、新設(shè)備投運(yùn)前開展,測試時(shí)需要將避雷器退出運(yùn)行,拆除一端的引線,避免外接線路的雜散電容、殘留電荷干擾測試結(jié)果,這種測試方法的結(jié)果準(zhǔn)確度高,適合開展避雷器直流參考電壓測試等需要外接試驗(yàn)電源的項(xiàng)目。
第二類是帶電測試,主要用于運(yùn)行中設(shè)備的在線監(jiān)測、臨時(shí)抽檢,不需要停運(yùn)相關(guān)線路,不會影響用戶的正常供電,適合定期開展阻性電流測試,提前發(fā)現(xiàn)避雷器的早期劣化隱患。很多企業(yè)用戶擔(dān)心帶電測試的結(jié)果不準(zhǔn),實(shí)際上只要選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的測試設(shè)備,按照規(guī)范流程操作,帶電測試的結(jié)果完全可以滿足運(yùn)維判斷的需求。目前不少運(yùn)維團(tuán)隊(duì)選擇康高特提供的氧化鋅避雷器測試儀,適配氧化鋅避雷器直流參考電壓測試、阻性電流測試等需求,既支持停電模式下的高精度測試,也支持帶電模式下的抗干擾測試,符合DL/T 596-2021標(biāo)準(zhǔn)要求,能夠覆蓋絕大多數(shù)場景的測試需求。
避雷器直流參考電壓是指當(dāng)通過避雷器的直流漏電流達(dá)到1mA時(shí),避雷器兩端的電壓值,這個(gè)參數(shù)直接反映了避雷器閥片的起始動作電壓,如果參數(shù)低于標(biāo)準(zhǔn)要求,避雷器在正常運(yùn)行電壓下*會出現(xiàn)漏電流過大、發(fā)熱嚴(yán)重的問題,甚至引發(fā)擊穿爆炸事故【2】。
開展避雷器直流參考電壓測試時(shí),首先要做好安全措施,確認(rèn)設(shè)備已經(jīng)停電、各端充分放電,拆除避雷器的下端引線,避免線路上的雜散電容、殘留電荷影響測試結(jié)果。測試過程中,要緩慢升高測試電壓,同時(shí)觀察漏電流的變化,當(dāng)漏電流達(dá)到1mA的瞬間,記錄此時(shí)的電壓值,隨后將電壓降到該參考電壓的75%,記錄此時(shí)的漏電流值,也*是75%直流參考電壓下的漏電流,這個(gè)值通常要求不超過50μA。傳統(tǒng)的測試方法需要人工調(diào)整電壓、手動讀數(shù),很容易出現(xiàn)人為誤差,測試單人操作耗時(shí)超過15分鐘,而康高特的氧化鋅避雷器測試儀內(nèi)置了自動測試流程,只需要接線完成后選擇對應(yīng)的測試項(xiàng)目,設(shè)備*會自動完成升壓、讀數(shù)、降壓的全流程,同時(shí)自動記錄測試數(shù)據(jù),避免了人工操作帶來的誤差,測試效率比傳統(tǒng)方法提升60%以上,也降低了運(yùn)維人員的操作風(fēng)險(xiǎn)。
阻性電流測試是判斷氧化鋅避雷器早期劣化的核心手段,正常運(yùn)行的氧化鋅避雷器,總漏電流中容性電流占比超過90%,阻性電流占比不到10%,當(dāng)閥片出現(xiàn)老化、受潮等問題時(shí),阻性電流會率先上升,甚至可以達(dá)到正常水平的數(shù)倍,因此定期開展阻性電流測試,能夠在設(shè)備出現(xiàn)明顯故障前提前發(fā)現(xiàn)隱患,避免突發(fā)停運(yùn)事故【3】。
很多用戶在做阻性電流測試的時(shí)候,會遇到測試數(shù)據(jù)波動大、重復(fù)性差的問題,主要是因?yàn)楝F(xiàn)場存在大量的干擾因素,比如母線電壓的諧波干擾、相鄰相避雷器的電場干擾、測試線的感應(yīng)干擾等。要解決這些問題,首先要選擇帶抗干擾功能的測試設(shè)備,測試時(shí)盡量縮短測試線的長度,避開強(qiáng)電磁干擾區(qū)域,必要時(shí)可以采用諧波補(bǔ)償、相間干擾抵消等算法來優(yōu)化測試結(jié)果。康高特的氧化鋅避雷器測試儀內(nèi)置了多層抗干擾模塊,自帶諧波補(bǔ)償和相間干擾抑制功能,即使在變電站等強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下開展帶電阻性電流測試,也能準(zhǔn)確分離容性電流和阻性電流,測試數(shù)據(jù)的重復(fù)性誤差不超過5%,完全符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
針對B端的工商業(yè)用戶、新能源電站、廠礦企業(yè)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì),核心需求是保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、降低運(yùn)維成本、減少停電時(shí)間,建議每季度開展一次帶電阻性電流測試,每年停電開展一次完整的氧化鋅避雷器測試,包括絕緣電阻、避雷器直流參考電壓、75%參考電壓下漏電流測試,測試設(shè)備盡量選擇操作簡單、功能集成的測試儀,減少運(yùn)維人員的培訓(xùn)成本,測試數(shù)據(jù)要統(tǒng)一存檔,便于后續(xù)的趨勢分析,當(dāng)阻性電流出現(xiàn)連續(xù)上升趨勢時(shí),要及時(shí)安排停電復(fù)測,避免突發(fā)故障。
針對G端的電網(wǎng)運(yùn)維單位、電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)、第三方檢測機(jī)構(gòu),核心需求是測試流程合規(guī)、數(shù)據(jù)可溯源、檢測報(bào)告具備法律效力,建議優(yōu)先選擇符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的測試設(shè)備,測試流程嚴(yán)格按照DL/T 596-2021的要求執(zhí)行,測試數(shù)據(jù)要附帶設(shè)備的校準(zhǔn)信息,出具的檢測報(bào)告要明確標(biāo)注測試方法、測試環(huán)境、設(shè)備信息,確保結(jié)果可溯源。康高特的氧化鋅避雷器測試儀支持測試數(shù)據(jù)一鍵導(dǎo)出,自帶設(shè)備校準(zhǔn)標(biāo)識,能夠滿足第三方檢測報(bào)告的出具要求,目前已經(jīng)在多個(gè)電網(wǎng)運(yùn)維單位、第三方檢測機(jī)構(gòu)得到應(yīng)用。