اقرأ في هذا المقال
- ما هو اختبار تان دلتا؟
- مبدأ اختبار دلتا تان
- عملية اختبار تان دلتا
- توقع نتائج اختبار tan delta
- ما هي الأنماط المختلفة لاختبار تان دلتا؟
تتوفر تطبيقات متنوعة للمحولات من خلال العديد من المجالات، لذلك من الأهمية بمكان التعمق في مفهوم صيانة المحولات التي تتضمن اختبارات الزيت واختبار المعدات، ومزيد من الاهتمام لإجراء اختبار الغاز المذاب، حيث يحلل هذا الحالة الكهربائية الكاملة للمحول، ونظراً لاستخدام زيت المحولات في قواطع الدائرة والكابلات والمفاتيح، يتعين على المرء اختبار تكييف الزيت، وذلك لأنّ الزيت يزيد من خصائص العزل الكهربائي.
ما هو اختبار تان دلتا؟
تان دلتا: والتي يطلق عليها أيضًا طريقة التبديد العازل أو زاوية الخسارة أو طريقة اختبار عامل الطاقة والتي يتم إجراؤها لاختبار الزيت العازل لمعرفة مستوى جودة الزيت، حيث يتم تنفيذ هذا النوع من منهجية الاختبار على مستويين من درجات الحرارة، كما يحدث مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها من الاختبارين ثم تؤخذ في الاعتبار في مستوى جودة الملف، وإذا كانت نتائج الاختبار جيدة يستمر الزيت في الخدمة وعندما لا تكون نتائج الاختبار كما هو متوقع، يتم استبدال الزيت أو تغييره.
الهدف من تان دلتا:
- الغرض الرئيسي من اختبار “tan delta” هو التحقق من حماية أداء آمن وموثوق للمحول ومن خلال حساب عامل الانتشار وقيم السعة، فإنّه يحقق نتيجة سلوك العزل للبطانات وفي اللفات أيضاً.
- التباين في قيمة السعة، فعلى سبيل المثال يدل على نوع جزئي من الانهيارات في البطانات والحركة الآلية للملفات، كما يتحول الفقدان من العزل وتقادم المعدات وتحسين مستويات الطاقة إلى حرارة، حيث يتم حساب كمية الخسائر في هذه كعامل الإنتشار.
- باعتماد طريقة اختبار “tan delta”، يمكن للمستخدم أن يعرف بسهولة عامل الإنتشار وقيم السعة عند المستوى المطلوب للترددات، لذلك يمكن تحديد أي نوع من عوامل التقدم في وقت سابق ويمكن تنفيذ الإجراء المقابل.
مبدأ اختبار دلتا تان:
عندما يتميز العازل النقي باتصال بين الأرض والخط، فإنّه يعمل مثل المكثف، وفي نوع مثالي من العازل تعمل المادة العازلة كعازل كهربائي، وهو نقي تماماً، فإنّ انتقال التيار عبر المادة يحمل مادة سعوية فقط كما لن يكون هناك عنصر مقاوم للتيار الكهربائي الذي يتدفق من الخط إلى الأرض عبر العازل، وكما هو الحال في العنصر العازل، لن يكون هناك توفر للشوائب، ويدل الرسم التخطيطي لدائرة اختبار “tan delta” على النحو التالي:
في مادة سعوية نقية، يسبق التيار السعوي مستوى الجهد بمقدار “900”، كما تكون المادة العازلة نقية تماماً، وحتى بسبب خصائص التقدم للمكونات، وقد يتم إضافة الملوثات مثل الرطوبة والأوساخ، وتسبب هذه التلوثات مساراً موصلاً للتيار، ونتيجةً لذلك، فإنّ تيار التسرب الذي يتدفق من خط إلى الأرض عبر العازل يحمل عناصر مقاومة.
لذلك من غير الضروري الحصول على نوعية مناسبة من العازل، ويكون هذا العنصر المقاوم لتيار التسرب قليلاً بالمقابل، وفي الجانب الآخر قد يكون سلوك العازل معلوماً بنسبة العنصر المقاوم إلى عنصر السعة وللحصول على نوعية جيدة من العازل تكون هذه النسبة أقل بالمقابل، وهذا ما يسمى “tanδ” أو “tan delta”، وفي بعض الأوقات يتم التعبير عن هذا أيضاً كعامل انتشار، ومع الرسم البياني التالي الموضح يمكن أن يكون معروفاً.
حيث يمثل المحور السيني مستوى جهد النظام وهو العنصر المقاوم لتيار التسرب “IR”، ونظراً لأنّ هذا العنصر السعوي لتيار التسرب “IC” يسبق بـ “900”، فإنّه يتم أخذه عبر المحور “y”، كما يتم إعطاء تيار التسرب بالكامل بواسطة IL (IC + IR).
tanδ = (IR / IC)
عملية اختبار تان دلتا:
- يجب فصل المتطلبات اللازمة لهذا الاختبار، مثل الكابل والمحول المحتمل والبطانات ومحول التيار واللف الذي يُجرى عليه هذا الاختبار مبدئيًا عن النظام.
- يتم استخدام الحد الأدنى لمستوى التردد لجهد الاختبار جنباً إلى جنب مع المعدات، حيث يتم فحص العزل.
- في البداية، يتم استعمال قيم الجهد الطبيعي، وعندما تكون قيم “tan delta” كما هو متنبأ عند مستوى الجهد هذا، فإنّ مستوى الجهد المستخدم يزداد بمقدار ضعف الجهد المطبق.
- يتم توثيق قيم “tan delta” من خلال وحدة تحكم “tan delta”.
- أمّا بالنسبة لعنصر حساب “tan delta”، يتم توصيل محلل زاوية الخسارة الذي يحاذي قيم “tan delta” عند مستويات الجهد العالي والعامة ويقدم نتائج دقيقة.
- كما أنّ إجراء الاختبار يجب أن يتم عند مستويات تردد دنيا للغاية.
- من المحبب إجراء الاختبار عند الحد الأدنى من مستويات التردد؛ لأنّه عندما يكون مستوى الجهد المطبق أكثر فإنّ التفاعل السعوي لجهاز العازل يصل إلى الحد الأدنى للغاية، وبالتالي ينتقل العنصر السعوي للتيار إلى أكثر، حيث أنّ العنصر المقاوم ثابت عملياً، ويعتمد على مستوى الجهد المعتمد وقيمة توصيل العازل.
- في حين أنّه عند مستوى التردد المتزايد، يكون التيار السعوي أكثر، ثم تنتقل سعة كمية المتجه لكل من العناصر السعة والمقاومة للتيار إلى ارتفاع كبير، لذا فإنّ مستوى القوة الضرورية لاختبار “tan delta” سيصبح أكثر ممّا يكون غير مقبول، وبسبب هذا فإنّ قيد الطاقة لتحليل عامل الانتشار مطلوب الحد الأدنى من جهد اختبار التردد.
توقع نتائج اختبار tan delta:
تقييم نتائج الاختبار السابقة لمعرفة تراجع ظروف العزل بسبب تأثير التقدم، وفي حين أنّ الطريقة الثانية هي التحقق من سلوك العزل مباشرة من قيمة “tanδ”، كما ليست هناك أهمية لتقدير النتائج السابقة بقيم اختبار “tanδ”، وعندما تكون نتائج العزل دقيقة تكون قيم عامل الخسارة متشابهة تقريباً لقيم جهد الاختبار بأكملها.
وأما في وضع عدم دقة نتائج العزل، فإنه تزداد قيم التان لمستوى أعلى من الفولتية، كما يتوافق التان المتزايد مع ذلك، أمّا عنصر التيار عالي المقاومة يكون في العزل، وقد تكون هذه النتائج متشابهة مع نتائج العوازل التي تم اختبارها سابقاً، لتكون مناسبة مع القرار المناسب إمّا أن يتم استبدال المعدات أم لا.
ما هي الأنماط المختلفة لاختبار تان دلتا؟
أولاً: نمط “GST Guard”:
يحدد هذا مقدار التسرب الحالي إلى الأرض، وهذه الطريقة يتم من خلالها التخلص من التسرب الحالي من خلال الخيوط الحمراء أو الزرقاء، بينما في “UST” يُطلق على الأرض اسم الحامية نظراً لعدم حساب الحواف المؤرضة، وعند تطبيق طريقة “UST” على الجهاز يكون القياس الحالي فقط من خلال خيوط زرقاء أو حمراء، كما يتم تجاهل التدفق الحالي عبر الرصاص الأرضي تلقائياً إلى مصدر التيار المتردد وبالتالي يتم استبعاده من الحساب.
ثانياً: وضع UST:
يُستخدم لحساب العزل بين الخيوط غير الأرضية للمعدة، حيث يجب فصل الجزء الفردي من العزل وتحليله مع عدم وجود عزل آخر متصل به.
ثالثاً: وضع GST:
في هذا الوضع النهائي للتشغيل، يتم حساب كلا نهجي التسرب بواسطة جهاز الاختبار، كما يجب أن تكون قيم التيار وقيم السعة و”UST” و”GST”، والخسارة في الواط مشابهة لمعايير اختبار “GST”، كما يوفر هذا السلوك الكامل للاختبار، وعندما لا تكون قيمة الجمع لـ “GST Guard” و”UST” مساوية لمعايير “GST”، فيمكن عندئذٍ معرفة أنّ هناك بعض المشاكل في مجموعة الاختبار، أو ربما لم يتم تصميم محطة الاختبار بشكل صحيح.
