Back-to-Back Test (Sumpner’s Test) op Transformatoren

Definitie

Het uitvoeren van een volledige belastingstest op een kleine transformator is vrij eenvoudig. Bij grote transformators wordt deze taak echter uiterst uitdagend. De maximale temperatuurstijging in een grote transformator wordt meestal bepaald door middel van een volledige belastingstest. Deze specifieke test staat ook bekend als de back-to-back test, regeneratieve test of Sumpner’s test.

Het vinden van een geschikte belasting die de volledige belastingvermogen van een grote transformator kan opnemen, is geen eenvoudige taak. Als gevolg hiervan zou er een aanzienlijke hoeveelheid energie worden verspild als een traditionele volledige belastingstest zou worden uitgevoerd. De back-to-back test is ontworpen om de maximale temperatuurstijging in een transformator te bepalen. Daarom wordt de belasting geselecteerd in overeenstemming met de capaciteit van de transformator.

Back-to-Back Test Schakeling

Voor de back-to-back test worden twee identieke transformators gebruikt. Laten we aannemen dat Tr1 en Tr2 de primaire windingen van de transformators zijn, die parallel aan elkaar zijn verbonden. Een nominale spanning en frequentie worden aangeboden aan hun primaire windingen. Spanningsmeters en stroommeters zijn aangesloten aan de primaire kant om de ingangsspanning en -stroom te meten.

De secundaire windingen van de transformators zijn in serie met elkaar verbonden, maar met tegengestelde polariteiten. Een spanningsmeter V2 is aangesloten over de terminals van de secundaire windingen om de spanning te meten.

Om de serie-tegenover-stelling van de secundaire windingen te bepalen, worden twee willekeurige terminals verbonden, en een spanningsmeter wordt aangesloten over de overige terminals. Als de verbinding in serie-tegenover is, zal de spanningsmeter een nulwaarde aangeven. De open terminals worden vervolgens gebruikt om de parameters van de transformator te meten.

Bepaling van Temperatuurstijging

In de bovenstaande figuur zijn terminals B en C met elkaar verbonden, en wordt de spanning gemeten over terminals A en D.

De temperatuurstijging van de transformators wordt bepaald door de temperatuur van het olie bij specifieke tijdsintervallen te meten. Omdat de transformators voor een langere periode in een back-to-back configuratie werken, neemt de olie temperatuur geleidelijk toe. Door de olie temperatuur te monitoren, kan de vermogen van de transformators om hoge temperaturen te weerstaan worden bepaald.

Bepaling van IJzer Verlies

De wattmeter W1 meet het verlies aan vermogen, wat gelijk is aan het ijzer verlies van de transformator. Om het ijzer verlies te bepalen, wordt de primaire schakeling van de transformator in gesloten toestand gehouden. Met de primaire schakeling gesloten, stroomt er geen stroom door de secundaire windingen van de transformator, waardoor de secundaire winding zich gedraagt als een open circuit. De wattmeter is aangesloten op de secundaire terminals om het ijzer verlies te meten.

Bepaling van Koper Verlies

Het koper verlies van de transformator wordt bepaald wanneer de volledige belastingstroom door zowel de primaire als de secundaire windingen stroomt. Een extra regeltransformator wordt gebruikt om de secundaire windingen op te wekken. De volledige belastingstroom stroomt van de secundaire naar de primaire winding. De wattmeter W2 meet het volledige belasting koper verlies van de twee transformators.