Тест тангажа трансформатора на дельту – это самое близкое, что есть в нашей отрасли к обычной проверке состояния изоляции. Вместо того, чтобы спрашивать только, блокирует ли изоляция ток, он измеряет, сколько энергии изоляция тратит в виде тепла каждый раз, когда на обмотку подается напряжение — и эта цифра начинает меняться задолго до того, как произойдет сбой.

Для любого, кто отвечает за масляные силовые трансформаторы, агрегаты сухого типа или вводы, знание того, что измеряет испытание, как его правильно проводить и какие показания заслуживают второго анализа, быстро окупается.

Что на самом деле измеряет тест Tan Delta Test трансформатора

Любая система изоляции ведет себя как конденсатор с небольшой резистивной утечкой. В идеальном конденсаторе ток опережает напряжение ровно на 90 градусов. Настоящая изоляция теряет часть этого вывода, и угол, на который она отстает, равен дельта (δ). Тангенс этого угла — tan δ — представляет собой отношение резистивного тока к емкостному току.

Одна и та же величина встречается под несколькими названиями: коэффициент потерь, тангенс потерь или коэффициент мощности. Когда тестер сообщает коэффициент мощности, он представляет собой tan δ, умноженный на косинус δ, а поскольку δ мало, на практике эти два числа почти идентичны.

При каждом измерении имеют значение два выхода:

• Емкость — сдвиг указывает на то, что изменилась геометрия или содержание влаги, и часто это первый предупреждающий знак.
• Тан дельта — растущее значение означает, что потери растут, обычно из-за влаги, старения, загрязнения или повреждения частичными разрядами.

Оба значения представлены в процентах, поэтому значение 0,5 процента означает tan δ = 0,005.

Почему одного измерения сопротивления изоляции недостаточно

Сопротивление изоляции и индекс поляризации являются отличными проверочными тестами, но они грубы. Обмотка может находиться в диапазоне гигаом и при этом оставаться достаточно влажной, чтобы быстро стареть. Тан-дельта гораздо раньше реагирует на распределенную влагу и на медленное расщепление бумаги, масла и смолы, поэтому растения рассматривают его как инструмент тренда, а не как проходной или провальный проход. Рабочее правило простое: абсолютное число имеет меньшее значение, чем его тренд, а тренд имеет меньшее значение, чем его сравнение с родственными единицами, измеренными при той же температуре.

Как проводится испытание трансформатора Tan Delta в полевых условиях

Тестовые режимы, с которыми вы встретитесь

Большинство наборов автоматических тестов предлагают четыре конфигурации, и знание того, какую из них вы используете, объясняет половину любого неожиданного результата:

• GST (испытание заземленного образца) — стандартное соединение обмотки с заземленным баком.
• GST с защитой — отводит ток утечки на поверхность от места измерения.
• UST (испытание незаземленного образца) — измеряет одну обмотку, в то время как другая плавает, что полезно для определения того, какая обмотка изнашивается.
• GSTg — заземляет образец через защитную цепь, полезно, когда обмотка не заземлена надежно.

Практическая последовательность испытаний

1. Изолируйте и заблокируйте устройство, разрядите его и оставьте заземленным до начала тестирования. Запишите температуру окружающей среды и обмотки.
2. Очистите и высушите втулки и клеммы; Загрязнение поверхности создает пути утечки, которые выглядят как высокие диэлектрические потери.
3. Подсоедините высоковольтный провод к проверяемой обмотке и низковольтный провод в соответствии с выбранным режимом, затем проверьте заземление резервуара.
4. Подавайте напряжение поэтапно — обычно в 0,5, 1,0 и 1,5 раза больше номинального испытательного напряжения — записывая дельту тангенса и емкость по мере стабилизации показаний.
5. Сравните ступени: значение, которое увеличивается с увеличением напряжения, указывает на пустоты, загрязнения или частичный разряд, а не на равномерную влажность.
6. Скорректируйте температуру до эталонной, сравните с предыдущими записями и заводским отчетом, затем повторите для остальных обмоток.

Коррекция температуры не является обязательной

Диэлектрические потери резко возрастают с температурой, во многих системах примерно удваиваясь на каждые 10 °C. Измерение, выполненное при 45 °C, не может быть сопоставлено с измерением, выполненным при 20 °C, без поправки. Используйте таблицу соответствующего стандарта или отчета производителя и всегда записывайте фактическую температуру в протокол.

Масляная сторона: Тан дельта изоляционной жидкости

Трансформаторное масло оценивается отдельно, обычно в специальной ячейке в соответствии с IEC 60247 или ASTM D924. Свежее сухое масло обычно имеет коэффициент потерь значительно ниже 0,005 при 90 °C. Медленный дрейф вверх сигнализирует о продуктах окисления, влаге или растворенных загрязнителях, часто до того, как напряжение пробоя начнет падать.

Масляный силовой трансформатор мощностью 20000 кВА, 35 кВ Этот масляный трансформатор подходит для внутренних распределительных сетей напряжением 35 кВ, подстанций и промышленного применения, где мониторинг состояния масла обеспечивает надежную работу. Посмотреть продукт →

Считывание дельты загара масла вместе с напряжением пробоя и содержанием влаги дает гораздо более четкую картину, чем любой из трех показателей по отдельности.

Чтение чисел: ориентировочные диапазоны

Приведенные ниже рисунки являются справочной информацией для интерпретации, а не стандартом приемки. Базовые показатели вашего автопарка и тенденции предыдущих тестов всегда имеют приоритет.

Где испытание оправдывает себя: вводы и высоковольтные обмотки

В трансформаторе на 110 кВ или 220 кВ ввод обычно является самым слабым звеном, и его легко отследить, поскольку емкость, указанная на паспортной табличке, обеспечивает фиксированное значение. Увеличение емкости более чем на несколько процентов вместе с дельтой тангенса, поднимающимся вверх с момента ввода в эксплуатацию, почти всегда означает попадание влаги или порчу бумаги внутрь ввода.

Силовой трансформатор сверхвысокого напряжения 5 МВА, 110 кВ Этот трансформатор мощностью до 110 кВ подходит для систем передачи и распределения, в которых тщательно отслеживаются тенденции изоляции вводов и обмоток. Посмотреть продукт →

Обмотки с этими уровнями напряжения получают наибольшую выгоду, когда показания при нескольких ступенях напряжения сравниваются с заводским базовым уровнем, полученным перед отправкой — этот базовый уровень является наиболее полезным документом в папке испытаний.

Сухие и литые трансформаторы: разные правила

Обмотки, отлитые из смолы, начинаются с гораздо более низкого уровня потерь и изменяются гораздо медленнее, чем масляно-бумажная изоляция, поэтому пороговые значения смещаются. Значения около 0,1–0,5 процента являются нормальными, а повышение на 20 процентов по сравнению с предыдущим значением заслуживает внимания, поскольку смола не впитывает влагу равномерно — она проникает через трещины, отслоения или плохо загерметизированные соединения.

Трехфазный трансформатор сухого типа, литой смолой, 1000 кВА, 11 кВ Благодаря литой смоле вместо масляных обмоток этот трансформатор сухого типа требует минимального обслуживания и подходит для использования внутри помещений, в городских условиях или в суровых условиях. Посмотреть продукт →

Здесь помогают защитные соединения и измерения UST, поскольку поверхностная утечка на пыльной обмотке сухого типа может удвоить видимые потери без каких-либо проблем внутри самой изоляции.

Практические советы, которые сохранят достоверность результатов

• Тестируйте при стабильной температуре, в идеале выше 10 °C, и дайте показаниям стабилизироваться перед их записью.
• Сначала очистите вводы, изоляторы и клеммные коробки; загрязнение вызывает большинство ложных тревог.
• Используйте защитное соединение всякий раз, когда возможна утечка на поверхность — влажные дни, наружные блоки, длинные пути утечки.
• Сохраняйте один и тот же режим испытаний, ступени напряжения и эталонную температуру из года в год, чтобы тенденция оставалась значимой.
• Записывайте емкость каждый раз; скачок емкости рассказывает другую историю, чем просто рост потерь.

Тесты, которые стоит проводить вместе с ним

Дельта Тан говорит вам, сколько, редко почему. Сочетание этого показателя с сопротивлением изоляции и индексом поляризации, измерениями емкости обмоток и вводов, влажностью и кислотностью масла, а также анализом растворенных газов закрывает этот пробел. Наш Руководство по тестированию DGA подробно описывает интерпретацию результатов по этим газам.

На что мы обращаем внимание на испытательном стенде

Создание трансформаторов для сетей, промышленных предприятий, шахт и проектов возобновляемой энергетики вызывает у наших инженеров особый интерес к этому тесту. Решения по изоляции, принятые на этапе чертежа — толщина бумаги, масляные зазоры, состав смолы, циклы сушки — все это проявляется позже в виде цифр в записи дельты тангенса, и конструкция, которая начинается с низкого уровня и остается низким в течение двадцати лет, стоит дополнительных материалов.

Агрегаты, покидающие наши заводы в Хайане, перед отправкой проходят плановые испытания по паспортным данным, и эта базовая линия передается вместе с трансформатором, поэтому при первых полевых измерениях есть с чем сравнивать. Если вы хотите узнать больше о как мы создаем и тестируем трансформаторы , наши инженеры рады обсудить детали.

Тест тангажа трансформатора на дельту не расскажет вам все о системе изоляции, но он даст вам информацию раньше, дешевле и без длительного простоя. Запускайте его последовательно, ведите записи, делайте поправку на температуру, и цифры предупредят вас о влажности и старении задолго до того, как они станут неисправными.