Что такое Tan δ или Tan Delta?
Tan Delta, также называемый углом диэлектрических потерь или испытанием на коэффициент диэлектрических потерь (DDF) или коэффициент мощности (PF), представляет собой электрическое диэлектрическое испытание изоляционного масла, используемого для определения его качества. Испытание проводится при двух температурах. Информация от каждого испытания и результаты, рассмотренные вместе, могут служить основой для принятия решения о том, пригоден ли трансформатор для дальнейшей эксплуатации, и для определения необходимости замены или регенерации трансформаторного масла.
Трансформаторное масло является диэлектриком, то есть изолятором, способным выдерживать электрическое напряжение. При приложении переменного напряжения к маслу разность фаз между проходящим током и напряжением на обоих концах составляет не угол 90°, а угол δ, меньший 90°. Этот угол δ называется углом диэлектрических потерь масла. Коэффициент диэлектрических потерь трансформаторного масла выражается тангенсом угла диэлектрических потерь δ.
Коэффициент диэлектрических потерь — это параметр, измеряющий степень диэлектрических потерь. Диэлектрические потери относятся к потере энергии внутри изоляционного материала из-за эффекта гистерезиса диэлектрической проводимости и диэлектрической поляризации под действием электрического поля.
Значение коэффициента диэлектрических потерь tgδ трансформаторного масла является одним из важных параметров для оценки состояния изоляции трансформаторного масла. Измерение значения коэффициента диэлектрических потерь tgδ — это традиционный и очень эффективный метод оценки состояния изоляции электрооборудования. Снижение изоляционной способности напрямую отражает увеличение диэлектрических потерь.
В нормальных условиях, когда уровень напряжения трансформатора составляет 330 кВ, значение коэффициента диэлектрических потерь tgδ ≤ 0,040; когда уровень напряжения трансформатора ≥ 500 кВ, значение коэффициента диэлектрических потерь tgδ ≤ 0,020. Такие дефекты, как попадание влаги в трансформаторное масло, микроорганизмы, продукты окисления, внешние частицы, полярные вещества из твердых изоляционных материалов, растворенные в масле, или частичный разряд, — все это изменит значение коэффициента диэлектрических потерь tgδ трансформаторного масла, что означает снижение изоляционных свойств масла. Поэтому при проведении испытаний на диэлектрические потери трансформаторного масла на месте требуется, чтобы значение tgδ не увеличивалось и не уменьшалось значительно, то есть требуется, чтобы значение tgδ не имело заметных изменений по сравнению с предыдущими испытаниями.
Какова важность испытания Tan Delta/коэффициента диэлектрических потерь (DDF) для изоляционного масла трансформатора?
Испытание на диэлектрические потери изоляционного масла трансформатора также является профилактическим испытанием. Его цель — контролировать изоляционные свойства трансформаторного масла для обеспечения безопасной работы трансформатора. С помощью испытания на диэлектрические потери масла можно обнаружить, что общая изоляция подвержена воздействию влаги, старению и другим распределенным дефектам или что в изоляции имеются дефекты, такие как разряд в воздушных зазорах. Чем больше коэффициент диэлектрических потерь, тем выше потери мощности в масле. То есть потери мощности в масле пропорциональны коэффициенту диэлектрических потерь. Другими словами, коэффициент диэлектрических потерь изоляционного масла может четко указывать на степень очистки и рафинации масла.
Как правило, коэффициент диэлектрических потерь нормально очищенного и рафинированного масла очень мал, и при повышении температуры его значение возрастает незначительно, а кривые нагрева и охлаждения практически совпадают. Однако, если степень очистки масла недостаточна или оно не полностью очищено, коэффициент диэлектрических потерь масла велик и быстро увеличивается при повышении температуры. Следовательно, коэффициент диэлектрических потерь является одним из показателей качества, характеризующих важные электроизоляционные свойства нового изоляционного масла.
Степень старения эксплуатируемого изоляционного масла можно оценить по изменению значения его коэффициента диэлектрических потерь. Когда масло состарилось и в нём растворено больше продуктов старения, его коэффициент диэлектрических потерь значительно возрастает. Значение коэффициента диэлектрических потерь изоляционного масла имеет большое значение для оценки качества изоляционных характеристик трансформатора. Если коэффициент диэлектрических потерь изоляционного масла увеличивается, это приводит к ухудшению общих изоляционных характеристик трансформатора. Диэлектрические потери вызывают выделение тепла внутри изоляции. Чем больше диэлектрические потери, тем больше тепла выделяется внутри изоляции, что, в свою очередь, увеличивает диэлектрические потери. Если этот процесс продолжится, в месте дефекта изоляции может произойти пробой, что повлияет на работу оборудования.
Соответствующий тестер — Комплект для измерения тангенса угла диэлектрических потерь (ТУДП)/коэффициента диэлектрических потерь (КДП) трансформаторного масла (GTD-61A)
1. Автоматический измеритель тангенса угла диэлектрических потерь и коэффициента диэлектрических потерь масла GTD-61A обладает высокой степенью автоматизации, позволяя за один цикл измерять рост температуры, диэлектрические потери и сопротивление.
2. Комплект для испытаний использует среднечастотный индукционный нагрев и алгоритм PID-регулирования температуры. Этот метод нагрева имеет ряд преимуществ, включая бесконтактный нагрев между масляным стаканом и нагревательным элементом, равномерность и высокую скорость нагрева, а также удобство управления. В результате температура строго контролируется в пределах заданного диапазона погрешности.
3. Комплект для испытаний GTD-61A использует передовые технологии DSP и FFT для обеспечения стабильности, точности и надежности данных.
4. Внутренний эталонный конденсатор представляет собой наполняемый элегазом трёхточечный конденсатор. Диэлектрические потери данного конденсатора не зависят от температуры и влажности окружающей среды, поэтому точность прибора гарантируется даже после длительного использования.
5. Большой цветной сенсорный экран и меню на английском языке делают комплект GTD-61A простым в управлении.
6. Комплект GTD-61A предоставляет подсказки по открытию крышки после отключения высокого напряжения, замыканию накоротко высоковольтного и низковольтного электродов масляной чаши для устранения скрытых угроз безопасности, что обеспечивает безопасность оператора и нормальную работу оборудования.
7. Комплект оснащён часами реального времени, что позволяет сохранять, отображать и печатать дату и время проведения испытаний вместе с результатами. Устройство также может отображать данные мониторинга окружающей среды в реальном времени.
8. GTD-61A может автоматически сохранять до 100 наборов данных испытаний.
9. Комплект имеет функцию калибровки пустой электродной чаши. Измеряются ёмкость и тангенс угла диэлектрических потерь пустой чаши для оценки её состояния. Данные калибровки сохраняются автоматически, что облегчает точный расчёт относительной диэлектрической проницаемости и удельного объёмного сопротивления.
10. GTD-61A обладает функцией беспроводной передачи данных, что упрощает подключение к компьютеру для передачи данных и функций встречного заряда.
11. Масло может быть автоматически слито без извлечения чаши, что удобно для очистки.
Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.
Больше тестеров для трансформаторов от Kingrun
