一、实验目的

求取：变压器的短路电压百分值US%；铜损耗PCu；矩路参数Rs、Xs。

二、实验仪器

实验仪器如表1-8所示。

表1-8　实验仪器

三、知识学习及操作步骤

单相变压器短路实验的接线如图1.29（a）所示。

短路实验也可以在变压器的任何一侧进行，但为了安全和仪表选择方便，通常在高压侧进行，即高压侧加电压，低压侧短路。由于变压器的短路阻抗很小，为了避免过大的短路电流损坏绕组，外加电压必须很低（4%～10%U1N）。为了减小电压的测量误差，接线时应注意把电压表和功率表的电压线圈并联在变压器线圈侧。由于外加电压Us很低，铁芯中主磁通很小，故励磁电流和铁芯损耗可等效电路中的励磁支路相当于开路，从而得到短路时的等效电路图如图1.30（b）所示。

图1.30　路线图与等效电路

实验时，缓慢升高外加电压Us，直到短路电流Is达到额定值时，即读取电压表读数Us，电流表读数Is和功率表读数Ps，然后切断电源。测得的输人功率Ps称为短路损耗，又称为负载损耗，它等于一次、二次绕组电阻上的铜损耗，；测得的一次电压Us称为短路电压，又称为阻抗电压，它等于额定电流在短路抗上产生的压降，即Us=I1NZ。

根据测量结果可以计算出短路参数：

短路阻抗：

短路电阻：

短路电抗：

和空载实验一样，对于三相变压器，在应用式（2-1）、式（2-2）、式（2-3）时，Us、Ps、Is应该采用一相值来计算。

在T形等效电路中可近似认为

由于绕组电阻随温度升高而增大，而短路实验一般在室温下进行，故测得的电阻值应该换算到基准工作温度时的数值。国家标准规定，油浸式变压器的基准工作温度为75℃。设短路实验时的室温为θ，则换算到75℃时的短路电阻和短路分别为(www.daowen.com)

式中，常数235对应铜线绕组，若为铝线绕组则为228。

铜耗P和短路电压U，也应换算到75℃时的数值，即

短路电压通常以额定电压的百分值表示，即

短路电压：

短路电压有功分量：

短路电压无功分量：

短路电压的大小反映了变压器额定运行时其内部抗压降的大小，对变压器运行性能有很大影响，从正常运行角度看，希望它小些，这样，负载变化时二次电压波动就小些；但从限制短路电流角度考虑，则希望它大些，相应的短路电流小些。一般中、小型电力变压器的Us=4%～10.5%，大型电力变压器的Us=12.5%～17.5%。

四、实验内容及要求

（1）检查各电器元件及仪表的质量情况，了解其使用方法。

（2）用万用表检查所连线路是否正确，自已检查无误后，经指导教师检查认可后合闸通电试验。

五、思考题

（1）描述短路运行状况。

（2）为什么变压器的铜耗可近似用短路实验确定？

（3）变压器短路实验一般在哪侧进行？将电源加在低压侧或高压侧所测得的短路电压、短路电压百分值、短路功率、短路阻抗是否相等？

六、实验报告要求

（1）根据实验内容计算相关数值。

（2）记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。