اندازه گیری ضریب تلفات عایق( TAN δ )

اندازه گیری ضریب تلفات عایق( TAN δ ) :

ضریب تلفات عایقی عبارتست از نسبت توان تلف شده در عایق بندی بر حسب وات به حاصلضربولتاژ و جریان موثر تولید شده بر حسب ولت-آمپر ( متناسب با توان ظاهری در ولتاژ سینوسی.

برای این منظور از پل شرینگ (SCHERING) یا پل ترانسفورماتوری استفاده می کنند ، این پل جهت اندازه گیری ظرفیت و ضریب تلفات عایقی است و یک پل با جریان متناوب است . آن مورد .پل شرینگ با استفاده از یک منبع ولتاژ متناوب ، جریانی را از دو خازن میگذراند به نحوی که افت ولتاژ در دو سر خازنها برابر خواهد بود این تغییرات را با استفاده از دو مقاومت متغیر بروی خازنها اعمال میکنند . از این دو خازن یکی مجهول و دیگری با ظرفیت مشخص شده است ، افت ولتاژ روی مقاومتها برابر خواهد بود ، لذا با برابر بودن ولتاژ ، نسبت مقاومت ها عک نسبت جریان ها و عکس نسبت ظرفیت خازنها خواهد بود .

برای کنترل صفر بودن ولتاژ بین نقاط a  و b از صفر سنج (NI) Null Indicator استفاده میشود ، این صفر سنج عدم وجود جریان رانشان میدهد ، با صفر بودن جریان در صفرسنج جریان شاخه های Cx  و R3  و Cn و R4 برابرند و افت ولتاژ بروی Cn و Cx  از یک طرف و افت ولتاژ بروی مقاومت R3  و R4 از طرف دیگر برابر است ، در این حالت می توان نوشت :

Ix = j w Cx Ux

In = j w Cn Un

U3 = I3 R3     ,  U4 = I4 R4       Þ    U3 = U4  ,    Un = Ux

                                                                       Þ    Ix = I3    ,    In = I4

U3 = U4  = j w Cx Ux R3 = j w Cn Un R4     Þ   Cx R3 = Cn R4    

اگر هم بخواهیم تلفات خازن مجهول را در نظر بگیریم باید در شاخه چهار، خازنی  موازی با مقاومت R4   قرار داده و در مدار ابتدا مقاومت های R3 و R4    را تغییر داده تا صفر ستج کمترین مقدار را نشان دهد سپس خازن C4 را تنظیم کنیم تا صفر سنج حد اقل را نمایان نماید و این تنظیمات را مجدد تکرار نمود تا جریان صفر سنج ، صفر گردد ( خازن معلوم را بدون هیچ تلفات فرض میکنیم ) .

اهمیت پل بدین دلیل است که بدون خطر می توان ظرفیت و تلفات عایقی را با ولتاژ های بالا اندازه گیری نمود زیرا ولتاژ قسمتهایی از پل که آنها را تغییر می دهیم مثل R3  ، R4  و C4 نسبت به زمین بسیار کم است . ( البته خازنها باید تحمل ولتاژ بالا را دارا باشند ) .

در حین انجام این تست لازم است که پل حتما زمین شود تا در نتیجه کار ، ظرفیتهای پراکنده متصل به نقطه u کاملاً بی اثر گردند و ارتباط بین Cn و Cx توسط کابل کواکسیال انجام گردد که پوسته این کابل به زمین متصل خواهد شد .این متن برگرفته از سایت مهندسی برق قدرت و شبکه های انتقال و توزیع مهندس هادی حداد خوزانی می باشد. ظرفیت خازن نرمال نباید با توجه به زمان و درجه حرارت و ولتاژ تغییر کند و بسته به ولتاژ آن از 50 تا 200 پیکو فاراد است که مقادیر آن را تا 4 رقم دقت بروی بدنه این خازن حک می کنند . برای عایق کردن این خازن از گاز تحت فشار CO2 یا N2 استفاده میکنند ، فشار این گازها در حدود 15 بار است ( در مواردی هم از گاز SF6 در فشار 5 بار استفاده می کنند ) ، فشار بالای گاز موجب تحمل پذیری بیشتر خازن در ولتاژهای بالاتر می شود.

گاهی ممکن است که خازن نرمال Cn دارای تلفات باشد که ضریب تلفات اندازه گیری شده صحیح نبوده و می بایست طبق رابطه زیر تصحیح گردد:

FP20 = FPT / K     

 FP20 : ضریب تلفات اصلاح شده در دمای 20 درجه سانتی گراد

FPT  : ضریب تلفات اندازه گیری شده در دمای T درجه سانتی گراد

k      : ضریب تصحیح طبق جدول

70676055504540353025201510دما 0/370/242/218/295/175/155/140/125/121/10/19/08/0k

برای ترانسفورماتور دو  سیم پیچه حالت های زیر مد نظر است :

1-     فشار قوی به فشار ضعیف و زمین

2-     فشار ضعیف به فشار قوی و زمین

3-     فشار قوی و فشار ضعیف به زمین

الف ) GND – حالت زمین :

تلفات ظاهری و اکتیو ( W , m VA ) در عایق بین پراب HV و زمین و نیز در عایق بین پراب HV و LV اندازه گیری می گردد .

ب) GRD – حالت گارد :

تلفات ظاهری و اکتیو در عایق بین پراب HV و زمین اندازه گیری می گردد ، جریان نشتی از طریق عایق بین پراب HV و سیم های LV از دستگاه اندازه گیری عبور نمی کند .

ج) UST – تست در حالتی است که مورد آزمایش زمین نشده است :

تلفات ظاهری و اکتیو در عایق بین پراب HV و سیم های LV اندازه گیری می گردد . نشتی جریان از طریق عایق بین پراب HV و سیم زمین از دستگاه اندازه گیری عبور نمی کند .

اگر نتایج تست کارخانه ای و تست در محل نصب تفاوت داشته باشد دلالت بر تغییر علیق از نظر جذب رطوبت و یا سایر عوامل دارد .بالا بودن نتایج TAN δ نشانه تلفات عایقی بالایی است و با توجه به نتایج این آیتم میتوان به خشک بودن عایق اطمینان پیدا کرد .

تست TAN δ از جهاتی شبیه عملکرد در تست مقاومت عایقی است که انجام میگردد 

توجه:  هرگونه شبیه سازی در زمینه نرم افزارهای مهندسی برق قدرت پذیرفته می‎شود.جهت سفارش با ایمیل های زیر و یا ایدی تلگرام مدیر ارتباط برقرار کنید:

[e-mail]

[e-mail] 

[e-mail]

 

آدرس کانال تلگرامی

telegram.me/iranprojectblog

ایدی ادمین

http://telegram.me/iranprocro

iranprocro@