टान डेल्टा परीक्षण | नुकसान कोण परीक्षण | विसर्जन कारक परीक्षण

तन डेल्टा परीक्षण का सिद्धांत

एक शुद्ध अवरोधक जब लाइन और पृथ्वी के बीच जोड़ा जाता है, तो यह एक संधारित्र की तरह व्यवहार करता है। आदर्श अवरोधक में, जो अवरोधक सामग्री डाइलेक्ट्रिक के रूप में भी कार्य करती है, 100% शुद्ध होती है, तो अवरोधक से गुजरने वाली विद्युत धारा केवल संधारित्रीय घटक की होती है। लाइन से पृथ्वी तक अवरोधक के माध्यम से बहने वाली धारा का विद्युत प्रतिरोधी घटक नहीं होता, क्योंकि आदर्श अवरोधक सामग्री में शून्य प्रतिशत अशुद्धता होती है।

शुद्ध संधारित्र में, संधारित्रीय विद्युत धारा लगाई गई वोल्टेज से 90o आगे आती है।
वास्तविकता में, अवरोधक 100% शुद्ध नहीं बनाया जा सकता। अवरोधकों के उम्रानुसार पुराने होने के कारण, धूल और नमी जैसी अशुद्धताएँ इसमें प्रवेश कर जाती हैं। ये अशुद्धताएँ धारा के लिए चालक मार्ग प्रदान करती हैं। इस परिणामस्वरूप, लाइन से पृथ्वी तक अवरोधक के माध्यम से बहने वाली विद्युत लीकेज धारा में एक प्रतिरोधी घटक होता है।

इसलिए, यह कहना अनावश्यक है कि, एक अच्छे अवरोधक के लिए, यह विद्युत लीकेज धारा का प्रतिरोधी घटक बहुत कम होता है। दूसरे शब्दों में, एक विद्युत अवरोधक की स्वस्थता इसके प्रतिरोधी घटक और संधारित्रीय घटक के अनुपात से निर्धारित की जा सकती है। अच्छे अवरोधक के लिए, यह अनुपात बहुत कम होगा। यह अनुपात आमतौर पर tanδ या tan delta के रूप में जाना जाता है। कभी-कभी इसे खपत गुणांक के रूप में भी जाना जाता है।

ऊपर दिए गए सदिश आरेख में, प्रणाली वोल्टेज x-अक्ष के अनुदिश खींचा गया है। चालक विद्युत धारा अर्थात् लीकेज धारा का प्रतिरोधी घटक, IR भी x-अक्ष के अनुदिश होगा।
क्योंकि लीकेज विद्युत धारा का संधारित्रीय घटक IC प्रणाली वोल्टेज से 90o आगे होता है, इसलिए यह y-अक्ष के अनुदिश खींचा जाएगा।
अब, कुल लीकेज विद्युत धारा IL(Ic + IR) y-अक्ष के साथ δ (कहा जाए) कोण बनाती है।
उपरोक्त आरेख से स्पष्ट होता है कि, अनुपात, IR से IC तक कोई अन्य बात नहीं, बल्कि tanδ या tan delta है।

नोट: यह δ कोण खपत कोण के रूप में जाना जाता है।

तन डेल्टा परीक्षण की विधि

केबल, विन्डिंग, विद्युत धारा ट्रांसफॉर्मर, विभव ट्रांसफॉर्मर, ट्रांसफॉर्मर बुशिंग, जिन पर तन डेल्टा परीक्षण या खपत गुणांक परीक्षण किया जाना है, पहले प्रणाली से अलग किया जाता है। इन्सुलेशन की परीक्षा की जाने वाली उपकरण पर एक बहुत कम आवृत्ति का परीक्षण वोल्टेज लगाया जाता है।

पहले, सामान्य वोल्टेज लगाया जाता है। यदि तन डेल्टा का मान पर्याप्त अच्छा दिखता है, तो लगाया गया वोल्टेज उपकरण के सामान्य वोल्टेज का 1.5 से 2 गुना बढ़ा दिया जाता है। तन डेल्टा नियंत्रक इकाई तन डेल्टा मानों का माप करती है। तन डेल्टा मापन इकाई के साथ एक खपत कोण विश्लेषक जोड़ा जाता है ताकि सामान्य वोल्टेज और उच्च वोल्टेज पर तन डेल्टा मानों की तुलना की जा सके और परिणामों का विश्लेषण किया जा सके।

परीक्षण के दौरान, बहुत कम आवृत्ति पर परीक्षण वोल्टेज लगाना आवश्यक है।

बहुत कम आवृत्ति लगाने का कारण

यदि लगाया गया वोल्टेज की आवृत्ति ऊंची है, तो अवरोधक की संधारित्रीय प्रतिक्रिया कम हो जाती है, इसलिए विद्युत धारा का संधारित्रीय घटक अधिक होता है। प्रतिरोधी घटक लगभग निश्चित होता है; यह लगाए गए वोल्टेज और अवरोधक की चालकता पर निर्भर करता है। ऊंची आवृत्ति पर संधारित्रीय धारा, बड़ी होती है, इसलिए संधारित्रीय और प्रतिरोधी घटकों की वेक्टर योग का आयाम भी बड़ा हो जाता है।

इसलिए, तन डेल्टा परीक्षण के लिए आवश्यक सापेक्ष शक्ति बहुत अधिक हो जाती है, जो व्यावहारिक नहीं है। इसलिए इस खपत गुणांक परीक्षण के लिए शक्ति की आवश्यकता को कम रखने के लिए, बहुत कम आवृत्ति का परीक्षण वोल्टेज आवश्यक है। तन डेल्टा परीक्षण के लिए आवृत्ति की सीमा आमतौर पर 0.1 से 0.01 Hz तक होती है, जो इन्सुलेशन के आकार और प्रकृति पर निर्भर करती है।

परीक्षण के लिए इनपुट आवृत्ति को जितना संभव हो उतना कम रखने के लिए एक और कारण है।

जैसा कि हम जानते हैं,

यह अर्थ है, खपत गुणांक tanδ ∝ 1/f.
इसलिए, कम आवृत्ति पर, तन डेल्टा संख्या अधिक होती है, और मापन आसान हो जाता है।

तन डेल्टा परीक्षण के परिणाम का अनुमान कैसे लगायें

तन डेल्टा या खपत गुणांक परीक्षण के दौरान इन्सुलेशन प्रणाली की स्थिति का अनुमान लगाने के दो तरीके हैं।

पहला, पिछले परीक्षणों के परिणामों की तुलना करके, अवरोधक की स्थिति के अपक्षय को निर्धारित करना, जो उम्रानुसार होता है।

दूसरा, तन δ के मान से सीधे इन्सुलेशन की स्थिति का निर्धारण करना। इसके लिए पिछले तन डेल्टा परीक्षणों के परिणामों की तुलना करने की आवश्यकता नहीं होती।

यदि इन्सुलेशन पूर्ण है, तो खपत गुणांक सभी परीक्षण वोल्टेज की सीमा के लिए लगभग समान होगा। लेकिन यदि इन्सुलेशन पर्याप्त नहीं है, तो तन डेल्टा का मान उच्च परीक्षण वोल्टेज की सीमा में बढ़ जाता है।

ग्राफ से स्पष्ट है कि तन डेल्टा संख्या बहुत कम आवृत्ति वोल्टेज के साथ गैर-रैखिक रूप से बढ़ती है। बढ़ता तन&δ, इसका अर्थ है, इन्सुलेशन में उच्च प्रतिरोधी विद्युत धारा घटक। इन परिणामों की तुलना पहले से परीक्षित अवरोधकों के परिणामों से की जा सकती है, ताकि यह निर्णय लिया जा सके कि उपकरण को बदला जाना चाहिए या नहीं।