Un test al transformatorului tan delta este cel mai apropiat lucru pe care îl are industria noastră de o verificare de rutină a stării de izolație. În loc să se întrebe doar dacă izolația încă blochează curentul, măsoară câtă energie izolația irosește sub formă de căldură de fiecare dată când înfășurarea este alimentată - și această cifră începe să se miște cu mult înainte ca o defecțiune să se producă.

Pentru oricine responsabil pentru transformatoare de putere cu scufundare în ulei, unități de tip uscat sau bucșe, știind ce măsoară testul, cum să-l ruleze corect și ce citiri merită o a doua privire, se plătește rapid.

Ce măsoară de fapt testul Transformer Tan Delta

Fiecare sistem de izolație se comportă ca un condensator cu o mică scurgere rezistivă. Într-un condensator perfect, curentul ar conduce tensiunea cu exact 90 de grade. Izolația reală pierde o parte din acel plumb, iar unghiul cu care se reduce este delta (δ). Tangenta acelui unghi — tan δ — este raportul dintre curentul rezistiv și curentul capacitiv.

Aceeași cantitate apare sub mai multe denumiri: factor de disipare, tangentă de pierdere sau factor de putere. Când un tester raportează factorul de putere, acesta este tan δ înmulțit cu cosinusul lui δ și, deoarece δ este mic, cele două numere sunt aproape identice în practică.

Două ieșiri contează pentru fiecare măsurătoare:

• Capacitate — o schimbare sugerează că geometria sau conținutul de umiditate s-au schimbat și este adesea primul semn de avertizare.
• Tan delta — o valoare în creștere înseamnă că pierderile sunt în creștere, de obicei din cauza umidității, îmbătrânirii, contaminării sau daunelor de descărcare parțială.

Ambele sunt raportate ca procente, deci o citire de 0,5 procente înseamnă tan δ = 0,005.

De ce o citire a rezistenței de izolație nu este suficientă

Rezistența de izolație și indicele de polarizare sunt teste excelente de screening, dar sunt grosiere. O înfășurare poate sta în intervalul gigaohm și poate fi încă suficient de umedă pentru a îmbătrâni rapid. Tan delta reacționează mult mai devreme la umiditatea distribuită și la descompunerea lentă a hârtiei, uleiului și rășinii, motiv pentru care plantele o tratează mai degrabă ca pe un instrument de tendință decât ca o poartă de trecere sau eșec. Regula de lucru este simplă: numărul absolut contează mai puțin decât tendința sa, iar tendința contează mai puțin decât modul în care se compară cu unitățile surori măsurate la aceeași temperatură.

Cum se execută testul Transformer Tan Delta în câmp

Moduri de testare pe care le veți întâlni

Cele mai multe seturi de testare automată oferă patru configurații, iar a ști pe care o utilizați explică jumătate din orice rezultat surprinzător:

• GST (test de probe cu împământare) — conexiunea standard pentru o înfășurare cu rezervorul împământat.
• GST cu protecție — deviază curentul de scurgere de suprafață departe de măsurare.
• UST (test de eșantion neîmpământat) — măsoară o înfășurare în timp ce cealaltă plutește, util pentru a izola înfășurarea care se deteriorează.
• GSTg — împământă specimenul prin circuitul de protecție, util atunci când o înfășurare nu este solid împămânțată.

O secvență de teste practice

1. Izolați și blocați unitatea, descărcați-o și lăsați-o împământat până începe testarea. Înregistrați temperaturile ambientale și ale înfășurării.
2. Curățați și uscați bucșele și terminalele; contaminarea suprafeței creează căi de scurgere care arată ca pierderi dielectrice mari.
3. Conectați cablul de înaltă tensiune la înfășurarea testată și cablul de joasă tensiune după cum cere modul ales, apoi confirmați împământarea rezervorului.
4. Aplicați tensiunea în trepte - de obicei de 0,5, 1,0 și 1,5 ori tensiunea nominală de testare - înregistrând tan delta și capacitatea pe măsură ce citirile se stabilesc.
5. Comparați pașii: o valoare care urcă cu punctele de tensiune către goluri, contaminare sau descărcare parțială, mai degrabă decât umiditate uniformă.
6. Corectați la o temperatură de referință, comparați cu înregistrările anterioare și cu raportul din fabrică, apoi repetați pentru înfășurările rămase.

Corecția temperaturii nu este opțională

Pierderea dielectrică crește abrupt odată cu temperatura, în multe sisteme dublându-se aproximativ la fiecare 10 °C. O măsurătoare efectuată la 45 °C nu poate fi aliniată cu una făcută la 20 °C fără corecție. Utilizați tabelul din standardul aplicabil sau din raportul producătorului și notați întotdeauna temperatura reală pe foaia de înregistrare.

Partea uleiului: Delta bronzului lichidului izolator

Uleiul de transformator este evaluat separat, de obicei într-o celulă dedicată, conform IEC 60247 sau ASTM D924. Uleiul proaspăt, uscat prezintă de obicei un factor de disipare mult sub 0,005 la 90 °C. O deplasare lentă în sus semnalează produse de oxidare, umiditate sau contaminanți dizolvați, adesea înainte ca tensiunea de defectare să înceapă să scadă.

20000 kVA 35 kV transformator de putere immers în ulei Acest transformator cu scufundare în ulei se potrivește cu distribuția interioară de 35 kV, substații și aplicații industriale, unde monitorizarea stării uleiului sprijină funcționarea fiabilă. Vizualizare produs →

Citirea uleiului tan delta împreună cu tensiunea de defecțiune și conținutul de umiditate oferă o imagine mult mai clară decât oricare dintre cele trei în sine.

Citirea numerelor: intervale indicative

Cifrele de mai jos sunt mai degrabă o referință pentru interpretare decât un standard de acceptare. Linia de referință a flotei dvs. și tendința din testele anterioare au întotdeauna prioritate.

Unde testul își câștigă păstrarea: bucșe și înfășurări de înaltă tensiune

La un transformator de 110 kV sau 220 kV, bucșa este de obicei cea mai slabă verigă și este ușor de urmărit, deoarece capacitatea plăcuței de identificare oferă o referință fixă. O creștere a capacității cu mai mult de câteva procente, împreună cu o deltă de bronz care sa strecurat în sus de la punere în funcțiune, înseamnă aproape întotdeauna pătrunderea umidității sau degradarea hârtiei în interiorul bucșei.

5 MVA 110 kV Transformator de putere ultra-înaltă La o tensiune de până la 110 kV, acest transformator de 5 MVA se potrivește sistemelor de transport și distribuție în care tendințele de izolare a bucșei și înfășurării sunt monitorizate îndeaproape. Vizualizare produs →

Înfășurările la aceste niveluri de tensiune beneficiază cel mai mult atunci când citirile la mai multe trepte de tensiune sunt comparate cu linia de bază din fabrică luată înainte de expediere - acea linie de bază este cel mai util document din dosarul de testare.

Transformatoare de tip uscat și turnate în rășină: reguli diferite

Înfășurările turnate cu rășină încep de la un nivel de pierdere mult mai scăzut și se schimbă mult mai lent decât izolația din hârtie uleioasă, astfel încât pragurile se schimbă. Valorile apropiate de 0,1 până la 0,5 la sută sunt normale, iar o creștere de 20 la sută față de citirea anterioară merită atenție, deoarece rășina nu absoarbe umiditatea în mod uniform - ea intră prin fisuri, delaminare sau terminații prost etanșe.

Transformator de tip uscat trifazat, turnat cu rășină, 1000 kVA, 11 kV Cu înfășurări turnate în rășină în loc de ulei, acest transformator de tip uscat oferă întreținere redusă și se potrivește mediilor interioare, urbane sau dure. Vizualizare produs →

Conexiunile de protecție și măsurătorile UST ajută aici, deoarece scurgerile de suprafață pe o înfășurare de tip uscat prăfuit pot dubla pierderea aparentă fără nimic greșit în interiorul izolației în sine.

Sfaturi practice care mențin rezultatele demne de încredere

• Testați la o temperatură stabilă, ideal peste 10 °C și lăsați citirea să se stabilească înainte de a o înregistra.
• Curățați mai întâi bucșele, izolatoarele și cutiile terminale; contaminarea provoacă cele mai multe alarme false.
• Utilizați o conexiune de protecție ori de câte ori scurgerile de suprafață sunt plauzibile - zile umede, unități exterioare, căi lungi de scurgere.
• Păstrați același mod de testare, pași de tensiune și referință de temperatură an de an, astfel încât tendința să rămână semnificativă.
• Înregistrați capacitatea de fiecare dată; un salt de capacitate spune o poveste diferită decât o singură creștere a pierderii.

Teste care merită rulate alături de el

Tan delta vă spune cât, rareori de ce. Asocierea acestuia cu rezistența de izolație și indicele de polarizare, măsurătorile capacității pe înfășurări și bucșe, umiditatea uleiului și aciditatea și analiza gazelor dizolvate închide acest decalaj. Al nostru Ghid de testare DGA acoperă interpretarea acestor rezultate de gaze în detaliu.

La ce urmărim pe etajul de testare

Construirea de transformatoare pentru rețele, fabrici industriale, mine și proiecte de energie regenerabilă le oferă inginerilor noștri un interes deosebit pentru acest test. Deciziile de izolație luate în faza de desen – grosimea hârtiei, degajarea uleiului, formularea rășinii, ciclurile de uscare – toate apar mai târziu ca numere pe un record tan delta, iar designul care începe scăzut și rămâne scăzut timp de douăzeci de ani este cel care merită materialul suplimentar.

Unitățile care părăsesc fabricile noastre din Hai'an sunt testate de rutină pe baza datelor de pe plăcuța de identificare înainte de expediere și acea linie de bază se deplasează împreună cu transformatorul, astfel încât prima măsurătoare pe teren are ceva cinstit cu care să se compare. Dacă doriți să aflați mai multe despre cum construim și testăm transformatoarele , inginerii noștri sunt bucuroși să vorbească despre detalii.

Un test transformator tan delta nu vă va spune totul despre un sistem de izolație, dar vă spune devreme, ieftin și fără o întrerupere lungă. Rulați-l în mod constant, păstrați înregistrările, corecte pentru temperatură, iar cifrele vă vor avertiza despre umiditate și îmbătrânire cu mult înainte ca acestea să devină un eșec.