DLT 1156-2025 串联补偿装置用金属氧化物限压器标准立项发展报告

串联补偿装置用金属氧化物限压器标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MetalOxideLimiterforSeriesCompensationDevices摘要随着我国特高压输电工程和大规模新能源并网的快速发展，串联补偿装置在提升交流输电系统输送能力、改善电网稳定性方面发挥着日益重要的作用。金属氧化物限压器作为串联补偿装置的核心过电压保护设备，其技术性能和质量水平直接关系到串补系统的安全可靠运行。现行标准DL/T1156-2012《串联补偿装置用金属氧化物限压器》自发布实施以来，对规范和指导产品的设计、制造与试验发挥了重要作用，但面对近年来电压等级提升、环境条件复杂化及新技术应用等新形势，原有标准的部分技术条款已难以完全适应行业发展需求。本报告基于对现有标准实施情况的全面梳理，结合国内外相关技术标准的发展趋势，系统分析了标准修订的必要性、技术内容更新的重点方向以及预期产生的经济社会效益。修订后的DL/T1156-2025《串联补偿装置用金属氧化物限压器》将在术语定义、技术参数、试验方法和检验规则等方面进行全面优化，进一步提升标准的科学性、先进性和适用性，为电力行业的安全稳定运行提供更加坚实的技术支撑。关键词：串联补偿装置；金属氧化物限压器；过电压保护；技术标准；试验方法Keywords:SeriesCompensationDevice;MetalOxideLimiter;OvervoltageProtection;TechnicalStandard;TestMethod1引言1.1研究背景串联补偿技术是提高交流输电线路输送能力、优化电网潮流分布、增强系统稳定性的重要技术手段。随着我国“西电东送”战略的深入推进和特高压交直流混联电网格局的形成，串联补偿装置在超高压和特高压输电工程中的应用规模持续扩大。截至目前，国内已投运的串补工程覆盖35kV至1000kV多个电压等级，累计串补容量位居世界前列。金属氧化物限压器（MetalOxideLimiter,MOL）是串联补偿装置中用于限制电容器组两端过电压的关键保护设备。其核心元件采用氧化锌压敏电阻片，具有非线性伏安特性优异、通流能力大、残压低、响应速度快等优点，能够在系统故障或操作过程中有效保护串联电容器组免受暂态过电压的损害。金属氧化物限压器的可靠性直接决定了串补装置的整体可用率，进而影响输电通道的输送能力和电网的安全稳定运行水平。1.2标准修订的必要性DL/T1156-2012《串联补偿装置用金属氧化物限压器》自2012年发布实施以来，在指导产品研发制造、规范市场秩序、保障工程质量等方面发挥了不可替代的作用。然而，随着近年来行业技术水平的快速提升和应用需求的持续演化，原标准已呈现出一定的不适应性，主要体现在以下方面：第一，技术参数覆盖不足。原标准制定时主要针对常规超高压串补工程，对更高电压等级、更大串补容量场景下限压器的技术性能要求覆盖不够全面。随着1000kV特高压串补工程的规划建设，限压器的能量吸收能力、热稳定性能和绝缘水平等关键参数需要重新校核和提升。第二，试验方法有待完善。原标准中的部分试验方法与现行国家标准GB/T32515-2016《交流输电线路用复合外套金属氧化物限压器》和IEC60099系列国际标准存在一定差异，在执行过程中存在试验条件界定不清、判定准则不够细化等问题，影响了试验结果的可比性和可重复性。第三，应用环境适应性要求更新。近年来，串补工程覆盖区域不断扩大，部分工程面临高海拔、重污秽、强地震等多重严苛环境条件，对限压器的外绝缘性能、机械强度和耐气候老化能力提出了更高要求。原标准中相关条款的针对性不强，亟需补充完善。第四，新技术发展需求。免维护化设计、智能监测功能集成、新型材料应用等技术创新对限压器的结构型式、技术要求和试验验证方法提出了新的课题，有必要在标准层面进行前瞻性引导和规范。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准修订工作遵循“安全性、先进性、协调性、适用性”四项基本原则：安全性原则——以保障人身、电网和设备安全为根本出发点，严格限定限压器的绝缘配合水平、能量耐受能力和故障保护要求，确保在各种运行工况下均能可靠发挥保护功能。先进性原则——充分吸收近年来国内外限压器技术研究和工程应用的最新成果，适当提高关键性能指标要求，体现行业技术发展方向。协调性原则——与GB/T32515、GB11032、IEC60099-4等现行有效的国家标准和国际标准保持协调一致，避免技术要求的矛盾和冲突。适用性原则——充分考虑我国电网发展实际和制造企业的技术能力水平，确保标准条款具有可操作性和可验证性，便于设计、制造、试验和运维等各环节的执行。2.2编制依据本标准修订依据的主要文件包括：-《中华人民共和国标准化法》及其实施条例-GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》-GB11032-2020《交流无间隙金属氧化物避雷器》-GB/T32515-2016《交流输电线路用复合外套金属氧化物限压器》-IEC60099-4:2014《Surgearresters-Part4:Metal-oxidesurgearresterswithoutgapsfora.c.systems》-DL/T1156-2012《串联补偿装置用金属氧化物限压器》（原标准）-DL/T5287-2013《串联电容器补偿装置技术规范》3标准主要技术内容解读3.1适用范围与规范性引用文件DL/T1156-2025规定了串联补偿装置用金属氧化物限压器的术语和定义、使用条件、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等内容。标准适用于串联补偿装置用电容器组过电压保护的金属氧化物限压器，涵盖瓷外套和复合外套两种结构型式。标准在规范性引用文件方面进行了系统梳理和更新，引用了GB/T5289.3-2020《绝缘配合第3部分：高压直流换流站绝缘配合程序》、GB/T11032-2020《交流无间隙金属氧化物避雷器》、GB/T16927.1-2011《高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求》、DL/T804-2014《交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则》等多项现行有效标准，确保引用文件的时效性和技术协调性。3.2术语和定义标准对串联补偿装置用金属氧化物限压器的术语体系进行了完善，新增了部分关键术语定义。主要术语包括：-串联补偿装置（SeriesCompensationDevice）：由电容器组及其保护、控制、监测设备组成的，串联于交流输电线路中用于补偿线路感抗的成套装置。-金属氧化物限压器（MetalOxideLimiter）：采用氧化锌非线性电阻片作为核心元件，用于限制串联补偿装置中电容器组两端过电压的限压器件。-持续运行电压（ContinuousOperatingVoltage）：限压器允许长期施加的工频电压有效值。-额定电压（RatedVoltage）：限压器两端允许施加的最大工频电压有效值，在该电压下限压器应能按规定完成暂态过电压耐受试验。-标称放电电流（NominalDischargeCurrent）：用于确定限压器等级的放电电流峰值，其波形为8/20μs。-能量吸收能力（EnergyAbsorptionCapability）：限压器在规定波形和幅值的电流冲击作用下，能够安全吸收的最大能量。-压比（VoltageRatio）：限压器在标称放电电流下的残压与其参考电压之比。-参考电压（ReferenceVoltage）：在规定的参考电流条件下，限压器电阻片两端测得的工频电压峰值（或直流电压值）。3.3使用条件标准将使用条件分为正常运行条件和特殊运行条件两大类。正常运行条件包括：环境温度-40℃～+45℃、海拔高度不超过1000m、最大风速不超过35m/s、地震烈度不超过Ⅷ度等。对于海拔超过1000m的高原地区、环境温度超出正常范围的极端气候区域、以及强台风和强地震多发区域等特殊使用条件，标准要求按GB/T32515及相关标准的规定进行参数修正或特殊设计。值得关注的是，修订后的标准针对串补工程实际运行环境特点，特别增加了对日照辐射、覆冰、污秽等环境因素的考虑，对外绝缘设计和试验验证提出了更具针对性的要求。3.4技术要求（1）外观与结构要求。标准对限压器的外观质量、密封性能、内部结构等方面提出了明确要求。瓷外套限压器应无裂纹、破损和明显的釉面缺陷；复合外套限压器的外绝缘护套应粘接牢固、无气泡和划伤。限压器具有良好的密封性能，在规定的密封试验条件下无泄漏现象。（2）电气性能要求。这是标准的核心技术内容，主要包括以下几个方面：-参考电压：限压器在参考电流下测得的参考电压应满足设计规定值，偏差不超过标称值的±5%。-持续运行电压耐受能力：限压器应能在持续运行电压下长期可靠运行，不出现热崩溃或性能劣化。-暂时过电压（TOV）耐受能力：这是本次修订中重点强化的内容之一。标准规定了限压器在不同幅值和持续时间组合下的TOV耐受试验要求，并要求在规定试验后，限压器的参考电压和泄漏电流变化率不超过允许范围。试验条件覆盖了单相接地故障引发的暂时过电压、负载切除引起的工频过电压等典型工况。-残压特性：限压器在标称放电电流（8/20μs）下的残压不得超过规定值，以确保对被保护电容器组提供有效的过电压保护水平。同时，标准还规定了陡波冲击残压和操作冲击残压的限值要求。-能量吸收能力：限压器应具备足够的能量吸收能力，满足串补系统在各种故障工况下对限压器能量泄放的要求。标准要求通过动作负载试验进行验证，包括长持续时间冲击电流耐受试验和规定的多次冲击组合试验。（3）机械性能要求。考虑到串补平台安装环境的特殊性，标准对限压器的机械强度提出了明确要求。限压器应能承受规定的拉伸、压缩和弯曲负荷而不发生损坏或永久变形，并需通过规定的机械负荷试验验证。（4）密封性能要求。标准对带空腔结构的限压器产品提出了严格的密封性能要求，规定限压器应配备可靠的密封结构或压力释放装置，并通过相应的密封试验和压力释放试验验证。（5）耐气候老化性能要求。针对复合外套限压器，标准修订中强化了耐气候老化性能要求。规定复合外套应通过1000h的氙灯老化试验，试验后试品不应出现开裂、粉化、褪色等明显老化迹象，且机械性能和电气性能的下降幅度应在允许范围内。3.5试验方法在试验方法方面，DL/T1156-2025对型式试验、例行试验和抽样试验三大类试验项目分别作出了系统规定：型式试验：用于验证限压器设计的正确性和性能的符合性，主要包括绝缘试验（工频耐压试验、雷电冲击耐压试验、操作冲击耐压试验）、动作负载试验、密封试验、机械负荷试验、压力释放试验和耐气候老化试验等。其中，动作负载试验作为检验限压器能量配合和热稳定性能的关键试验项目，其试验方法和判定准则在修订中得到进一步细化：规定了在规定的环境温度条件下，对限压器施加规定的持续运行电压和暂时过电压波形，同时叠加规定次数和幅值的放电电流冲击，以考核其热稳定性能。标准修订后对试验参数的选择、预处理条件和判定准则等进行了明确界定，增强了试验结果的可比性和可操作性。例行试验：对出厂产品逐台进行的试验，用于检验产品的制造质量一致性。包括参考电压试验、泄漏电流试验、局部放电试验和密封试验等。抽样试验：对批量产品按照规定的抽样方案抽取试品进行的试验。修订后的标准结合行业质量管理实际，对抽样方案进行了优化更新，使质量判定更加科学合理。3.6检验规则标准将检验分为型式检验、例行检验和抽样检验三类，并对各类检验的适用条件、检验项目、抽样方案和合格判定准则进行了明确规定。型式检验规定在以下情况下进行：新产品定型或老产品转厂生产时；正式生产后，当产品结构、材料、工艺有较大改变可能影响产品性能时；产品长期停产后恢复生产时；国家质量监督机构或用户提出型式检验要求时。3.7标志、包装、运输和贮存标准要求产品标志应清晰、耐久，至少包含产品型号、额定电压、持续运行电压、标称放电电流、能量吸收能力、制造日期和出厂编号等关键信息。产品包装应能防止限压器在运输过程中受到机械损伤和受潮，包装箱上应标明产品名称、型号、数量、重量、注意事项等信息。产品应存放于通风良好、干燥的库房内，不得与腐蚀性介质接触。4主要参与单位介绍4.1标准牵头起草单位——中国电力科学研究院有限公司中国电力科学研究院有限公司（以下简称“中国电科院”）是国家电网有限公司直属的科研机构，成立于1951年，是中国电力行业综合性的权威研究机构。中国电科院在串联补偿技术领域具有深厚的研究积累，主导或参与制定了《串联电容器补偿装置技术规范》（DL/T5287）、《串联补偿装置用金属氧化物限压器》（DL/T1156）等多项行业核心标准，为我国串补技术的国产化和工程化应用提供了重要的技术支撑。中国电科院高电压研究所设有绝缘配合与过电压保护实验室，配备了完善的金属氧化物电阻片性能测试平台和限压器整机试验系统，具备开展动作负载试验、能量吸收能力试验、绝缘试验等全项型式试验的能力。研究团队长期跟踪IECTC37（避雷器技术委员会）国际标准动态，在国际标准制修订中积极表达中国立场，推动了中国标准与国际标准的深度接轨。4.2其他主要参编单位本标准修订还汇聚了行业内具有代表性的制造企业、运行单位和检测机构，包括：-中国西电电气股份有限公司——国内领先的金属氧化物限压器制造企业，具有丰富的产品研发和制造经验；-抚顺电瓷制造有限公司——国内电瓷绝缘子行业重点骨干企业；-国网电力科学研究院有限公司——在串补工程系统集成和运行技术方面具有深厚积累；-南方电网科学研究院有限责任公司——在串补装置运行维护和可靠性分析方面具有丰富实践；-清华大学、西安交通大学等高等院校——在氧化锌电阻片材料特性和限压器数值仿真方面提供理论支撑。5标准实施预期效果与展望5.1预期经济社会效益DL/T1156-2025标准的发布实施，预期将在以下方面产生显著的经济社会效益：（1）提升设备可靠性水平。通过提高技术参数要求、完善试验验证方法，促进制造企业提升产品设计制造水平，有效降低限压器运行故障率，进一步提升串补装置的可用率，保障输电通道的安全稳定运行。（2）促进技术创新和产业升级。标准对能量吸收能力、耐气候老化性能等指标要求的提升，将引导企业加大高性能电阻片、复合外套材料等关键技术研发投入，推动行业技术进步和产品迭代升级。（3）规范市场秩序。统一和明确的技术要求与试验方法，为产品选型、招投标、质量监督等环节提供了清晰的技术依据，有助于营造公平竞争的市场环境。5.2未来发展趋势展望随着我国电源结构和电网格局的深刻变革，串联补偿技术将面临新的发展机遇和挑战。未来限压器技术将在以下方向持续发展：（1）更高参数水平。面向更高电压等级