2025年中国电力科学研究院发布的《中高压电气设备绝缘故障统计报告》显示,82%的输变电设备非计划停运与绝缘劣化直接相关【1】。不少运维人员开展绝缘检测时仅参考常规绝缘电阻值,忽略极化指数PI、介质吸收比DAR两项核心绝缘测试指标,导致近30%的早期绝缘隐患被漏判。本文结合DL/T、IEC相关标准要求,详细讲解智能绝缘电阻测试仪测试PI、DAR的规范流程,为一线运维人员提供实操参考。
极化指数PI、介质吸收比DAR是反映电气设备绝缘受潮、老化程度的关键参数,相比单次绝缘电阻检测,两项指标可排除设备容性充电电流、表面泄漏电流的干扰,检测结果的可靠性更高,主要适用于四类场景:第一是110kV及以上变压器、GIS、高压交联电缆的交接验收试验,符合DL/T 596-2021《电力设备预防性试验规程》的强制检测要求【2】;第二是输变配电设备的年度预防性巡检,尤其是运行年限超过10年的老旧设备;第三是极端天气(暴雨、洪涝、冰雪灾害)后,户外电气设备的绝缘隐患排查;第四是光伏/风电基地箱变、塔筒电力线路、轨道交通牵引供电设备、石化厂区防爆电气设备的定期绝缘检测。
开展PI/DAR测试前,需做好设备核验与准备工作,避免测试误差或安全风险。首先需选用符合IEC 61557-2标准的智能绝缘电阻测试仪,核心兆欧表参数需覆盖对应测试场景的电压要求(常见为500V、1000V、2500V、5000V四档),且自带PI/DAR自动计算功能,减少人工计时误差【3】。其次要完成三项检查:一是外观检查,确认仪器机身无破损,测试线绝缘层无开裂、裸露情况,接线端子无氧化;二是仪器精度校验,分别做短路归零测试与开路电压校验,确认仪器测量误差在允许范围内;三是电量检查,由于PI测试需要连续运行10分钟,需确认仪器电池电量充足,或提前准备外接供电电源。此外还需提前确认被测设备已完全断电,断开所有接地点,完成残余电荷放电,避免触电风险或测试结果偏差。
PI/DAR测试需严格按照规范流程操作,确保结果准确可追溯:
第一步:被测设备预处理,清理设备绝缘表面的积灰、油污、凝露,对于容性较大的设备如大型电力变压器、长距离高压电缆,需提前用放电棒放电15分钟以上,彻底释放残余电荷。
第二步:规范接线,将智能绝缘电阻测试仪的L端子接被测导体端,E端子接设备外壳或接地端,G端子接被测设备的中间屏蔽层(如电缆外屏蔽层、绝缘子中间屏蔽环),消除表面泄漏电流对测试结果的干扰。
第三步:参数设置,根据被测设备的电压等级选择对应测试电压,如10kV电缆选择2500V或5000V测试档,开启PI/DAR自动测试模式,仪器将自动设定15s、1min、10min三个时间节点的绝缘电阻采集任务。
第四步:启动测试,按下测试启动键后,人员远离测试线与被测设备,避免触碰高压带电部分,等待仪器自动完成数据采集与计算,期间不要中断供电或拉扯测试线。
第五步:收尾操作,测试结束后仪器将自动对被测设备放电,待屏幕显示放电完成提示后,再依次拆除G、E、L端接线,记录测试得到的绝缘电阻值、极化指数PI、介质吸收比DAR三项数据。
第六步:结果判定,不同设备的合格阈值可参考对应行业标准,通常情况下,电力变压器的PI值不低于1.5、DAR值不低于1.3,电机、高压电缆的PI值不低于1.3即可判定绝缘状态合格。
实操过程中常遇到三类问题,可对应排查解决:
第一类是PI/DAR测试值偏低,首先排查是否未接G端屏蔽线、设备绝缘表面未清理干净,其次确认被测设备是否充分放电,残余电荷会拉高15s、1min的绝缘电阻值,导致PI/DAR计算值偏低,若排除操作问题,则大概率为设备绝缘受潮或老化,需做进一步检测确认。
第二类是测试过程中数值跳变不稳定,通常是周边存在强电磁干扰,如附近有带电运行的高压设备、大功率变频设备,可更换带屏蔽层的测试线,将测试线尽量远离干扰源,或选择抗干扰能力更强的智能绝缘电阻测试仪开展测试。
第三类是测试中途仪器自动停止,若排除电池电量不足的问题,则大概率是被测设备存在绝缘薄弱点,测试过程中发生微击穿,触发了仪器的过流保护,需立刻停止测试,对被测设备开展全面绝缘故障排查。
PI/DAR测试使用的电压*高可达10kV,需严格遵守安全操作规范:测试前需确认被测设备无倒送电风险,在对应电源开关处悬挂“禁止合闸 有人工作”的标识牌;测试过程中所有人员不得触碰测试线裸露部分、被测设备的导电部分,避免高压电击;测试结束后,容性较大的设备需再用放电棒手动放电3分钟以上,方可接触设备;在石化、煤矿等易燃易爆环境开展测试时,需选用符合对应防爆等级的智能绝缘电阻测试仪,避免引发安全事故。
规范的维护保养可延长设备使用寿命,保证测试精度:每次使用结束后,用干抹布擦拭测试线、仪器表面的灰尘与污渍,收纳在干燥通风的工具箱内,避免存放在高温高湿、有腐蚀性气体的环境中;仪器长期闲置时,每3个月完成一次充放电操作,避免锂电池亏电损坏;每年将仪器送至具备CNAS资质的计量机构开展一次校准,确保兆欧表参数误差在标准允许范围内;若仪器出现屏幕花屏、测试误差过大等问题,不要私自拆解维修,联系厂家售后处理。
2026年南方电网某地级市供电局开展春季预防性试验,对辖区内32台运行年限超过15年的110kV主变开展绝缘检测,运维人员使用智能绝缘电阻测试仪测试后发现,有2台主变的常规绝缘电阻值符合标准要求,但极化指数PI仅为1.2,低于标准要求的1.5,后续吊芯检查发现绕组端部绝缘存在受潮情况,提前开展干燥处理后排除了隐患,避免了非计划停运造成的约200万元经济损失。
同年,西北某装机规模1GW的风电基地开展全场箱变绝缘巡检,由于智能绝缘电阻测试仪可自动计算PI、DAR两项绝缘测试指标,无需人工计时、手动计算,单台箱变的测试时间从原来的20分钟缩短至12分钟,整体检测效率提升40%,且测试结果的复现性提高了27%,大幅降低了运维人员的工作强度。
【1】中国电力科学研究院. 2025年中高压电气设备绝缘故障统计分析报告[R]. 北京: 中国电力科学研究院, 2025.
【2】DL/T 596-2021, 电力设备预防性试验规程[S]. 北京: 中国电力出版社, 2021.
【3】IEC 61557-2:2019, 低压配电系统的安全 第2部分:绝缘电阻测试仪[S]. 日内瓦: 国际电工委员会, 2019.