近期收到不少電力運維企業(yè)、電力監(jiān)管機構的咨詢，核心聚焦兩個問題：一是日常變壓器絕緣監(jiān)測工作中，怎么通過介質(zhì)損耗角正切值的變化規(guī)律開展絕緣老化分析，提前識別絕緣故障風險，降低非計劃停機概率；二是現(xiàn)場開展的介損測試需要滿足哪些規(guī)范要求，出具的測試報告才能符合監(jiān)管核查的標準。這兩個問題剛好覆蓋了B端企業(yè)的運維降本需求和G端機構的合規(guī)監(jiān)管需求，接下來我們結合tgδ測試原理、現(xiàn)場測試應用和合規(guī)要求做系統(tǒng)性梳理。

一、tgδ測試原理與介質(zhì)損耗角正切值的核心定義

tgδ測試原理的核心是基于交流電場下絕緣介質(zhì)的極化特性：當交流電壓施加到絕緣介質(zhì)兩端時，通過介質(zhì)的電流可以分為無功的電容電流分量和有功的泄漏電流、極化損耗電流分量，兩個分量的夾角*是介質(zhì)損耗角，介質(zhì)損耗角正切值*是有功分量和無功分量的比值【1】。這個參數(shù)的核心優(yōu)勢是不受試品的幾何尺寸、容量大小影響，只和絕緣介質(zhì)本身的材料特性、老化程度、受潮情況相關，因此是絕緣狀態(tài)評估的核心指標之一。

很多新手測試人員會混淆介質(zhì)損耗值和介質(zhì)損耗角正切值，實際上后者才是判斷絕緣狀態(tài)的通用參數(shù)，不同容量、電壓等級的變壓器可以直接用介質(zhì)損耗角正切值的閾值做橫向對比，不需要額外換算。無論是油紙絕緣還是SF6氣體絕緣的電力設備，介質(zhì)損耗角正切值的變化都能直觀反映內(nèi)部絕緣的劣化趨勢，這也是tgδ測試原理能廣泛應用于各類高壓設備試驗的核心原因。

二、介損測試在變壓器絕緣監(jiān)測中的典型應用場景

變壓器的絕緣系統(tǒng)以油紙絕緣、SF6氣體絕緣為主，兩種絕緣介質(zhì)的老化特征都可以通過介損測試快速識別，因此介損測試是變壓器絕緣監(jiān)測的常規(guī)項目，覆蓋三大應用場景：首先是新設備投運前的交接試驗，驗證設備運輸、安裝過程中是否出現(xiàn)絕緣受潮、損傷的問題；其次是運行中的年度預防性試驗，跟蹤介質(zhì)損耗角正切值的年度變化趨勢，開展常態(tài)化絕緣老化分析；第三是故障后的診斷試驗，結合油色譜、局部放電等測試結果，定位故障點的位置和老化嚴重程度。

不少運維班組反饋，傳統(tǒng)的介損測試設備重量大、附件多，外出作業(yè)需要攜帶3箱以上的設備，現(xiàn)場調(diào)試時間超過20分鐘，遇到惡劣天氣很容易出現(xiàn)測試誤差。針對油紙絕緣變壓器的絕緣油介損測試，太乙絕緣油介損測試儀支持0℃到120℃范圍內(nèi)的精準測試，內(nèi)置自動溫度校準模塊，現(xiàn)場作業(yè)時不需要額外配置恒溫箱，只需要取40ml油樣即可在5分鐘內(nèi)完成測試，測試精度符合行業(yè)標準要求，整機重量不到5kg，一體化設計不需要額外附件，開機即可測試，大幅降低了現(xiàn)場作業(yè)的難度，適合運維班組外出作業(yè)使用。針對SF6絕緣變壓器、GIS組合電器的絕緣測試，司南SF6綜合測試儀可同步完成SF6氣體濕度、分解物、介損相關參數(shù)的測試，無需多臺設備切換作業(yè)，測試效率較傳統(tǒng)設備提升40%以上，適合大規(guī)模設備巡檢使用。

三、介質(zhì)損耗角正切值與絕緣老化分析的關聯(lián)邏輯

絕緣老化的本質(zhì)是絕緣材料在電場、熱、機械應力、化學腐蝕的多重作用下，分子鏈斷裂、雜質(zhì)增多、受潮劣化的過程，這些變化都會直接反映在介質(zhì)損耗角正切值的變化上。根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，正常運行的110kV及以上電壓等級油紙絕緣變壓器，20℃下的絕緣油介質(zhì)損耗角正切值通常不超過0.5%，絕緣紙的介質(zhì)損耗角正切值通常不超過0.8%【2】。

開展絕緣老化分析時，不能只看單一溫度下的測試值，還要結合介質(zhì)損耗角正切值的溫度系數(shù)、年度變化率兩個核心指標判斷：如果介質(zhì)損耗角正切值從20℃升高到70℃時的增長幅度超過2倍，大概率是絕緣油劣化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)、或者外界侵入的水分導致的絕緣老化；如果年度測試的介質(zhì)損耗角正切值同比增長超過30%，排除測試誤差的影響后，可初步判斷絕緣老化速度加快，需要縮短試驗周期，增加其他測試項目驗證。

2023年某地市供電公司對下轄87臺35kV及以上主變開展春季預防性試驗，在變壓器絕緣監(jiān)測環(huán)節(jié)用太乙絕緣油介損測試儀開展介損測試，發(fā)現(xiàn)2臺運行12年的110kV主變的絕緣油介質(zhì)損耗角正切值達到1.2%，同比上年增長47%，溫度系數(shù)達到3.2倍。后續(xù)開展絕緣老化分析，結合油色譜測試結果發(fā)現(xiàn)油中酸值達到0.2mgKOH/g，糠醛含量也超過閾值，確認是絕緣油老化、絕緣紙初步降解導致的問題，及時安排停電換油和干燥處理，避免了后續(xù)可能發(fā)生的絕緣擊穿事故，減少直接經(jīng)濟損失超過600萬元。

四、介損測試的合規(guī)要求與結果管理

對于政府監(jiān)管部門、第三方檢測機構來說，介損測試的流程、設備、人員都需要符合相應的標準規(guī)范要求，測試結果才能作為監(jiān)管核查、資質(zhì)認定的有效依據(jù)。目前國內(nèi)介損測試相關的標準主要包括GB 50150《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》、DL/T 596《電力設備預防性試驗規(guī)程》、DL/T 421《電力用油體積電阻率測定法》等【3】，明確要求測試設備需要經(jīng)過法定計量機構的校準，測試人員需要具備高壓試驗特種作業(yè)資質(zhì)，測試過程需要記錄環(huán)境溫度、濕度、測試電壓、測試時間等關鍵參數(shù)，測試報告需要有測試人員、審核人員的簽字確認。

太乙絕緣油介損測試儀、司南SF6綜合測試儀均已通過*法定計量機構的校準，測試數(shù)據(jù)可溯源，設備內(nèi)置的報告生成模塊可自動記錄測試時間、環(huán)境參數(shù)、測試人員信息、測試原始數(shù)據(jù)，不可隨意篡改，符合監(jiān)管部門對檢測報告可追溯、可核查的要求，已經(jīng)廣泛應用于各地電力監(jiān)管部門的抽檢、第三方檢測機構的委托試驗場景。針對需要出具CMA認證報告的檢測場景，兩款設備的測試結果均可直接作為報告的有效支撐數(shù)據(jù)，不需要額外的校準轉換。

不管是B端電力運維企業(yè)開展變壓器絕緣監(jiān)測、絕緣老化分析，還是G端監(jiān)管機構開展合規(guī)核查、標準落地，介質(zhì)損耗角正切值都是核心的評估參數(shù)，掌握tgδ測試原理、規(guī)范開展介損測試、合理應用測試結果，能夠有效提升電力設備的運維效率，降低設備故障風險，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

【1】 電力設備絕緣試驗技術手冊

【2】 變壓器絕緣老化診斷與壽命評估導則

【3】 電力設備預防性試驗規(guī)程