Transformatoriai turi būti bandomi kuo artimesnėmis realiam veikimui sąlygomis, kad būtų galima tiksliai įvertinti jų veikimą. Sumptnerio testas, taip pat žinomas kaip "Back-to-Back Test", leidžia dviem identiškiems transformatoriams veikti imituojamomis visos apkrovos sąlygomis, nereikalaujant didelės išorinės apkrovos. Tai padeda nustatyti geležies nuostolius, vario nuostolius, efektyvumą, įtampos reguliavimą ir kaitinimo elgseną. Šiame straipsnyje pateikiama informacija apie jo veikimą, grandinės sąranką, procedūrą ir skaičiavimus.
Sumpnerio testo apžvalga
Sumptnerio testas, taip pat žinomas kaip "Back-to-Back Test", yra praktinis transformatoriaus bandymo metodas imituojamomis visos apkrovos sąlygomis be išorinės apkrovos. Jis naudojamas pagrindinėms eksploatacinėms vertėms, tokioms kaip geležies nuostoliai, vario nuostoliai, efektyvumas, įtampos reguliavimas ir šildymo elgsena, nustatyti.
Atliekant šį bandymą, du identiški transformatoriai yra sujungti taip, kad tarp jų cirkuliuotų visos apkrovos srovė, o tiekimas tiekia tik energiją, reikalingą nuostoliams padengti. Dėl šio išdėstymo Sumpnerio testas yra naudingas, kai tiesioginis pakrovimas būtų brangus, neefektyvus ar nepraktiškas.
Kodėl Sumpnerio testas yra ekonomiškas dideliems transformatoriams
Dideliems transformatoriams tiesioginė apkrova dažnai yra neekonomiška, nes bandymo metu reikia didelės išorinės apkrovos, kad sugertų visą išėjimo galią. Tai lemia didelį energijos švaistymą, didesnes išlaidas ir sunkesnius bandymus. Sumptnerio testas to išvengia sukurdamas pilnos apkrovos sąlygas ir imdamas tik energiją, reikalingą transformatoriaus nuostoliams padengti. Dėl to tai yra praktiškas ir ekonomiškas didelės talpos transformatorių bandymo metodas.
Sumpnerio testo darbo pagrindai
Sumptnerio testas atkuria beveik visos apkrovos veikimo sąlygas, priversdamas du identiškus transformatorius vienu metu patirti vardinę įtampą ir vardinę srovę, o tiekimas tiekia tik bendrus nuostolius. Kai pirminiai maitinami esant vardinei įtampai, abu transformatoriai sukuria normalų šerdies srautą, todėl geležies nuostoliai atsiranda kaip ir įprastai eksploatuojant. Kai vardinė srovė cirkuliuoja per apvijas, taip pat susidaro visos apkrovos vario nuostoliai. Tokiu būdu bandymas tiksliau imituoja faktines veikimo sąlygas nei atskirai atliekami atviros grandinės ir trumpojo jungimo bandymai.
Sumpnerio testo reikalavimai ir grandinės nustatymas
Sumpnerio testo reikalavimai ir grandinės nustatymas
Pagrindiniai Sumpnerio testo reikalavimai
Norint gauti tikslius rezultatus, Sumpnerio testui reikalingi du transformatoriai, turintys tą patį vardą, tą patį įtampos santykį, teisingą poliškumą ir glaudžiai suderintą varžą bei veikimo charakteristikas.
Standartinė Sumpnerio testo grandinės sąranka
Standartiniame išdėstyme dviejų transformatorių pirminės apvijos yra lygiagrečiai sujungtos per vardinį maitinimą, kad abu veiktų esant vardinei įtampai. Antrinės apvijos yra sujungtos nuosekliai. Tada į antrinę kilpą įpurškiama reguliuojama žema įtampa, kad cirkuliuotų vardinė srovė. Matavimo prietaisai yra prijungti, kad bandymo metu būtų galima įrašyti taikomą įtampą, cirkuliacinę srovę ir vatmetro rodmenis.
Poliškumo patikrinimas atliekant Sumptnerio testą
Prieš pradedant bandymą, reikia atidžiai patikrinti antrines jungtis. Jei įtampa per nuosekliai sujungtų antrinių jungčių laisvuosius gnybtus yra beveik lygi nuliui, poliškumas yra teisingas, o opozicijos jungtis yra tinkama. Jei išmatuota įtampa yra maždaug dvigubai didesnė už vardinę antrinę įtampą, jungtis neteisinga ir gnybtai turi būti pertvarkyti prieš tęsiant bandymą.
Procedūra ir skaitiklio rodmenys atliekant Sumptnerio testą
Prieš pradėdami bandymą, patikrinkite visas prietaiso jungtis ir patvirtinkite teisingą antrinių apvijų poliškumą. Po to abiejų transformatorių pirminėms apvijoms pritaikykite vardinę įtampą. Esant tokiai sąlygai, abu transformatoriai veikia vardiniu srautu, o pirminės pusės vatmetras W1 matuoja bendrus dviejų transformatorių geležies nuostolius.
Tada per reguliavimo transformatorių į antrinę kilpą įpurškite nedidelę reguliuojamą įtampą. Palaipsniui didinkite šią įpurškiamą įtampą, kol antrinis ampermetras parodys vardinę visos apkrovos srovę. Tuo metu vatmetras W2 matuoja bendrą dviejų transformatorių vario nuostolius visos apkrovos.
Jei reikia stebėti kaitinimo efektyvumą, bandymą tomis pačiomis sąlygomis galima tęsti ilgesnį laiką. Užregistruoti rodmenys naudojami transformatorių nuostoliams, efektyvumui, įtampos reguliavimui ir temperatūros kilimui nustatyti imituojant pilnos apkrovos veikimą.
| Priemonė | Ką jis matuos |
|---|---|
| Pirminis voltmetras | Nominali įėjimo įtampa |
| Pirminis ampermetras | Bendra abiejų transformatorių tuščiosios eigos srovė |
| Vatmetras W1 | Bendras abiejų transformatorių geležies ir šerdies nuostolis |
| Antrinis ampermetras | Visos apkrovos cirkuliacinė srovė |
| Antrinis voltmetras | Antrinė poliškumo ir bandymo sąlyga |
| Vatmetras W2 | Bendras abiejų transformatorių vario nuostolis visos apkrovos |
Sumptnerio testo našumo skaičiavimai
Nuostolių apskaičiavimas Sumpnerio teste
Jei:
• W1 = abiejų transformatorių bendri geležies nuostoliai
• W2 = abiejų transformatorių bendri visos apkrovos vario nuostoliai
Tada vienam transformatoriui:
• Geležies nuostoliai vienam transformatoriui = W1 / 2
• Visos apkrovos vario nuostoliai vienam transformatoriui = W2 / 2
Šios dvi vertės atspindi pagrindinius nuostolius įprastomis eksploatavimo sąlygomis ir yra naudojamos tolesniam eksploatacinių savybių vertinimui.
Efektyvumas ir įtampos reguliavimas Sumpnerio teste
Jei vieno transformatoriaus išvestis yra:
Išėjimas = V2 × I2 × cosφ
Tada efektyvumas esant pilnai apkrovai yra:
Efektyvumas = išeiga / (išėjimas + geležies nuostoliai + visos apkrovos vario nuostoliai)
Naudojant bandymo metu gautas vertes, tai tampa:
Efektyvumas = Išėjimas / [Išėjimas + (W1 / 2) + (W2 / 2)]
Esant apkrovos daliai x, vario nuostoliai svyruoja maždaug kaip x², taigi:
Efektyvumas esant x apkrovai = Išėjimas esant x apkrovai / [Išėjimas esant x apkrovai + (W1 / 2) + x²(W2 / 2)]
Tai leidžia įvertinti efektyvumą esant skirtingiems apkrovos lygiams ir galios koeficientams.
Įtampos reguliavimas iš Sumptnerio testo
Sumptnerio testas nematuoja įtampos reguliavimo tiesiogiai su apkrovos banku, tačiau pateikia nuostolių duomenis, reikalingus visos apkrovos našumui įvertinti. Praktiškai įtampos reguliavimas paprastai nustatomas naudojant lygiavertę varžą ir reaktyvumą, gautą iš transformatoriaus bandymo duomenų. Dėl šios priežasties Sumpnerio testas daugiausia vertinamas realistiškam nuostolių ir šildymo įvertinimui, o reguliavimas paprastai vertinamas pagal atitinkamus lygiaverčius parametrus.
Sumptnerio testo pranašumai, apribojimai ir taikymas
Sumpnerio testo privalumai
• Leidžia testuoti beveik pilnos apkrovos sąlygomis be didelės išorinės apkrovos
• Sukuria geležies nuostolius ir visos apkrovos vario nuostolius tuo pačiu metu
• Leidžia stebėti temperatūros kilimą realiomis darbo sąlygomis
• Sunaudoja daug mažiau įvesties galios nei tiesioginis pakrovimas
• Suteikia daugiau praktinių veikimo duomenų nei atskiri atviros grandinės ir trumpojo jungimo bandymai
Pagrindinis apribojimas
• Reikalingi du transformatoriai su tuo pačiu nominaliu ir įtampos santykiu
• Reikalingas teisingas poliškumas ir glaudžiai suderintos varžos charakteristikos
• Gali būti netikslios cirkuliacinės srovės sąlygos, jei abu transformatoriai nėra gerai suderinti
Sumpnerio testo taikymas
• Reikalingi du transformatoriai su tuo pačiu nominaliu ir įtampos santykiu
• Reikalingas teisingas poliškumas ir glaudžiai suderintos varžos charakteristikos
• Gali būti netikslios cirkuliacinės srovės sąlygos, jei abu transformatoriai nėra gerai suderinti
Išvada
Sumpnerio testas yra veiksmingas transformatoriaus veikimo vertinimo metodas imituojamomis visos apkrovos sąlygomis. Kai vardinė srovė cirkuliuoja tarp dviejų vienodų transformatorių, geležies ir vario nuostoliai atsiranda vienu metu, o tiekimas tiekia tik jiems padengti reikalingą galią. Tai leidžia tiksliai išmatuoti efektyvumą, įtampos reguliavimą ir šildymo elgseną. Dėl ekonomiško veikimo "Back-to-Back" testas ir toliau naudojamas transformatorių bandymuose.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
Kodėl Sumpnerio teste naudojami du transformatoriai?
Cirkuliuoti visos apkrovos srovę tarp jų, o tiekimas suteikia tik nuostoliams reikalingą galią.
Ar "Sumpner" teste gali būti naudojami neidentiški transformatoriai?
Geriausia tai atlikti su transformatoriais, kurių vardas, įtampos santykis ir panaši varža yra vienodi, kad būtų išlaikyti tikslūs rezultatai.
Kokie transformatoriai išbandomi naudojant Sumpnerio testą?
Jis daugiausia naudojamas vidutinės ir didelės talpos transformatoriams, kur tiesioginė apkrova yra nepraktiška.
Kokius saugumo patikrinimus reikia atlikti prieš pradedant Sumpnerio testą?
Patikrinkite teisingą poliškumą, patikrinkite prietaisų jungtis ir palaipsniui didinkite įpurškiamą tūrįtage.
Kiek laiko gali veikti Sumpnerio bandomasis darbas?
Jis gali veikti ilgą laiką, nes maitinimo galia lygi tik transformatoriaus nuostoliams.
Kaip vertinamas temperatūros kilimas atliekant Sumpnerio testą?
Tiek geležies, tiek vario nuostoliai atsiranda vienu metu, todėl šildymo sąlygos yra panašios į realias eksploatavimo sąlygas.
