ما هو ظل دلتا (Tan δ)؟
اختبار ظل دلتا، المُسمى أيضًا بزاوية الفقدان أو عامل تبديد العزل الكهربائي (DDF) أو اختبار معامل القدرة (PF)، هو اختبار كهربائي عازل يُجرى على زيت العزل المستخدم لتحديد جودته. يُنفذ الاختبار عند درجتي حرارة. قد تشكل المعلومات من كل اختبار والنتائج التي يتم النظر فيها معًا الأساس لإصدار حكم حول مدى ملاءمة استمرار المحول في الخدمة وتحديد الوقت الذي يحتاج فيه زيت المحول إلى الاستبدال أو التجديد.
زيت المحول هو مادة عازلة كهربائيًا، أي عازل قادر على تحمل الإجهاد الكهربائي. عند تطبيق جهد متردد على زيت الوسط، فإن فرق الطور بين التيار المار والجهد عند الطرفين ليس زاوية قائمة 90°، بل زاوية δ أصغر من 90°، تُسمى هذه الزاوية δ بزاوية فقد العزل الكهربائي للزيت، ويُعبّر عن عامل فقد العزل الكهربائي لزيت المحول بقيمة ظل الزاوية δ.
عامل فقد العزل الكهربائي هو معامل لقياس درجة فقد العزل. يشير فقد العزل إلى فقدان الطاقة الناتج داخل المادة العازلة بسبب تأثير التباطؤ في التوصيل الكهربائي للعزل واستقطاب العزل تحت تأثير المجال الكهربائي.
قيمة عامل فقد العزل الكهربائي tgδ لزيت المحول هي أحد المعايير المهمة للحكم على حالة عزل زيت المحول. قياس قيمة عامل فقد العزل الكهربائي tgδ هو طريقة تقليدية وفعالة جدًا للحكم على حالة عزل المعدات الكهربائية. يعكس الانخفاض في سعة العزل مباشرة زيادة فقد العزل.
في الظروف العادية، عندما يكون مستوى جهد المحول 330 كيلو فولت، تكون قيمة عامل فقد العزل الكهربائي tgδ ≤ 0.040، وعندما يكون مستوى جهد المحول ≥ 500 كيلو فولت، تكون قيمة عامل فقد العزل الكهربائي tgδ ≤ 0.020. العيوب مثل تسرب الرطوبة إلى زيت المحول، أو الكائنات الدقيقة، أو منتجات الأكسدة، أو الجسيمات الخارجية، أو المواد القطبية في مواد العزل الصلبة الذائبة في الزيت، أو التفريغ الجزئي، كلها ستغير من قيمة عامل فقد العزل الكهربائي tgδ لزيت المحول، مما يعني انخفاض أداء عزل زيت المحول. لذلك، عند إجراء اختبارات فقد العزل الكهربائي لزيت المحول في الموقع، يُشترط ألا تزيد أو تنخفض قيمة tgδ بشكل ملحوظ، أي يُطلب ألا تكون هناك تغييرات واضحة في قيمة tgδ مقارنة بالاختبارات السابقة.
ما أهمية اختبار ظل دلتا / عامل تبديد العزل الكهربائي (DDF) لزيت عزل المحولات؟
اختبار فقد العزل الكهربائي لزيت عزل المحول هو أيضًا اختبار وقائي. هدفه مراقبة أداء عزل زيت المحول لضمان التشغيل الآمن للمحول. من خلال اختبار فقد العزل الكهربائي للزيت، يمكن اكتشاف ما إذا كان العزل الكلي يتأثر بالرطوبة أو الشيخوخة أو عيوب موزعة أخرى، أو إذا كانت هناك عيوب مثل تفريغ فجوات الهواء في العزل. كلما زاد عامل فقد العزل الكهربائي، زاد فقدان القدرة في الزيت. أي أن فقدان القدرة في الزيت يتناسب طرديًا مع عامل فقد العزل الكهربائي. بعبارة أخرى، يمكن لعامل فقد العزل الكهربائي للزيت العازل أن يشير بوضوح إلى درجة تنقية وتكرير الزيت.
بشكل عام، فإن عامل الفقد العازل للزيت المكرر والمُنقى بشكل طبيعي يكون صغيرًا جدًا، وعند ارتفاع درجة الحرارة لا تزيد قيمة عامل الفقد العازل كثيرًا، ومنحنيات التسخين والتبريد تتطابقان أساسًا. ومع ذلك، عندما تكون درجة تكرير الزيت غير كافية، أو لم يتم التنقية بشكل كامل، يكون عامل الفقد العازل للزيت كبيرًا، ويزداد بسرعة عند ارتفاع درجة الحرارة. لذلك، يُعد عامل الفقد العازل أحد مؤشرات الجودة للخصائص الكهربائية المهمة للزيت العازل الجديد.
يمكن عكس درجة تقادم الزيت العازل أثناء التشغيل من خلال التغير في قيمة عامل الفقد العازل الخاص به. عندما يتقادم الزيت وتزداد نواتج التقادم المذابة فيه، فإن عامل الفقد العازل الخاص به سيزداد بشكل ملحوظ. إن قيمة عامل الفقد العازل للزيت العازل ذات أهمية كبيرة للحكم على جودة خصائص عزل المحولات. إذا زاد عامل الفقد العازل للزيت العازل، فسيؤدي ذلك إلى تدهور الخصائص العازلة الكلية للمحول. يتسبب الفقد العازل في توليد حرارة داخل العزل. كلما زاد الفقد العازل، زادت الحرارة المتولدة داخل العزل، مما يؤدي بدوره إلى زيادة الفقد العازل. إذا استمر هذا الوضع، سيحدث انهيار كهربائي عند موضع عيب في العزل، مما يؤثر على تشغيل المعدات.
جهاز الاختبار ذو الصلة --- مجموعة اختبار ظل دلتا الزيت/عامل التبديد العازل (DDF)/زاوية الفقد لمحولات القدرة (GTD-61A)
1. يتميز جهاز GTD-61A الآلي لاختبار ظل دلتا الزيت واختبار الفقد العازل للزيت بدرجة عالية من الأتمتة، مما يسمح بقياس ارتفاع درجة الحرارة والفقد العازل والمقاومة دفعة واحدة.
2. تعتمد مجموعة الاختبار على التسخين بالحث الترددي المتوسط وخوارزمية تحكم PID في درجة الحرارة. تتميز طريقة التسخين هذه بعدة مزايا، بما في ذلك التسخين بدون تلامس بين كوب الزيت وجسم التسخين، والتسخين الموحد، والسرعة العالية، والتحكم السهل. ونتيجة لذلك، يتم التحكم في درجة الحرارة بدقة ضمن نطاق خطأ درجة الحرارة المحدد مسبقًا.
3. تستخدم مجموعة اختبار GTD-61A تقنيات DSP و FFT المتقدمة لضمان استقرار ودقة وموثوقية البيانات.
4. المكثف المعياري الداخلي هو مكثف ثلاثي النقاط قابل للنفخ بغاز SF6. لا يتأثر فقد العزل لهذا المكثف بدرجة الحرارة والرطوبة المحيطة، وبالتالي يظل دقة الجهاز مضمونة بعد الاستخدام الطويل الأجل.
5. شاشة اللمس الملونة الكبيرة وقائمة التشغيل الإنجليزية تجعل مجموعة اختبار GTD-61A سهلة التشغيل.
6. توفر مجموعة اختبار GTD-61A تلميحات حول فتح الغطاء بعد إيقاف الجهد العالي، ووصل أقطاب الجهد العالي والمنخفض لكوب الزيت لتقصير الدائرة والقضاء على أي مخاطر أمان كامنة، وضمان سلامة المشغل والتشغيل الطبيعي للمعدات.
7. تحتوي مجموعة الاختبار على ساعة حقيقية، مما يسمح بحفظ تاريخ ووقت الاختبار وعرضه وطباعته مع نتائج الاختبار. يمكن للجهاز أيضًا عرض مراقبة بيئية في الوقت الحقيقي.
8. يمكن لجهاز GTD-61A تخزين ما يصل إلى 100 مجموعة من بيانات الاختبار تلقائيًا.
9. تمتلك مجموعة الاختبار وظيفة معايرة كوب القطب الفارغ. يتم قياس السعة وعامل فقد العزل لكوب القطب الفارغ للحكم على حالته. يتم حفظ بيانات المعايرة تلقائيًا لتسهيل الحساب الدقيق للنفاذية النسبية ومقاومة التيار المستمر.
10. يتمتع جهاز GTD-61A بوظيفة الإرسال اللاسلكي، مما يسهل الاتصال بالكمبيوتر لنقل البيانات ووظائف الشحن المضاد.
11. يمكن تصريف الزيت تلقائيًا دون إخراج الكوب، مما يجعل التنظيف مريحًا.
شركة كينغران لأجهزة اختبار المحولات المحدودة
المزيد من أجهزة اختبار المحولات من كينغران
