變壓器的背靠背試驗（Sumpner試驗）

大型變壓器的滿載試驗是為了確定變壓器的最大溫升，這被稱為背靠背試驗。背靠背試驗也稱為Sumpner試驗或再生試驗。

對於小型變壓器，滿載試驗比較方便，但對於大型變壓器，滿載試驗非常困難。這是因為，可能無法獲得合適的負載來消耗大型變壓器的滿載功率。由於測試過程中大量的能量會在負載中浪費，因此成本也會非常高。

圖示為背靠背試驗的連線圖。它需要兩個相同的變壓器T₁和T₂。兩個變壓器的主繞組並聯連線，並以額定電壓和額定頻率供電。電壓表 (V₁)、電流表 (A₁) 和瓦特表 (W₁) 連線到輸入側。次級繞組串聯連線，極性相反，這可以透過電壓表V₂來確定。電壓表V₂的量程應為任一變壓器額定次級電壓的兩倍。

為了檢查次級繞組是否反向串聯，將任意兩個端子（設為B和C）連線在一起，然後使用電壓表V₂測量其餘兩個端子（此處為A和D）之間的電壓。如果電壓表V₂顯示零讀數，則兩個次級繞組反向串聯，並且端子A和D可用於測試。如果電壓表V₂讀數約等於任一變壓器次級電壓的兩倍，則兩個變壓器的次級繞組方向相同。然後，將端子A和C連線在一起，端子B和D用於測試。

現在，如果將主繞組連線到電源，則串聯連線的兩個次級繞組上的總電壓為零。因此，次級繞組中沒有電流流動，因此它們充當開路。因此，瓦特表 (W₁) 的讀數表示兩個變壓器的鐵損。

藉助調節變壓器T_r（也由主電源激勵）向次級電路施加低電壓。調節此施加電壓的幅度，直到電流表A₂讀數達到滿載次級電流。此次級電流在主繞組中產生滿載電流，該電流流過主繞組和主母線（由紅色虛線表示）。因此，變壓器以滿載執行，因此瓦特表W₂給出兩個變壓器的滿載銅損值。

兩個變壓器的總空載電流由電流表A₁測量。因此，在背靠背試驗中，兩個變壓器都處於滿載狀態，但從電源汲取的功率只是為兩個變壓器的損耗供電所需的功率。

連線在背靠背測試電路中的儀表的讀數如下：

$$\mathrm{電流表\:𝐴_{1}\:讀數 = 兩個變壓器的空載電流 = 2𝐼_{0}}$$

$$\mathrm{電壓表\:𝑉_{1}\:讀數 = 施加的額定主電壓}$$

$$\mathrm{瓦特表\:𝑊_{1}\:讀數 = 兩個變壓器的鐵損 = 2𝑃_{i}}$$

$$\mathrm{電壓表\:𝑉_{2}\:讀數 = 串聯次級繞組的總電壓}$$

$$\mathrm{電流表\:𝐴_{2}\:讀數 = 兩個變壓器的滿載次級電流}$$

$$\mathrm{瓦特表\:𝑊_{2}\:讀數 = 兩個變壓器的滿載銅損 = 2𝑃_{𝑐𝑢𝑓𝑙}}$$

現在，可以透過使變壓器背靠背執行較長時間（例如36到48小時）並在定期時間間隔（例如每1小時）測量油溫來確定兩個變壓器的溫升。

Saini Manish Kumar

更新於：2021年8月12日

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