短路试验
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由于短路 损耗为绕 组导线电 阻损耗和 附加损耗 之和，写 成PK=∑ I2R+Pa。 则75℃时 的损耗为
PK75=Kθ∑ I2Rθ +Pa/kθ
(Pa=PK∑I2Rθ)
高、低
压绕组电
阻损耗的
计算，对
于单相变
压器和三
相变压器
分别为
∑
单相
I2R=I12R1
+I22R2
∑I2R=
}
三相
（I12R1+I 22R2）×
（一） Y、d和Y， y接线的变 压器
可将低 压侧短 路，在Y绕 组的一对 线端上依 次加压， 测量单相 短路损耗
Uk=U'kIn/ I' I'——试 验电流； U'K——在 电流I'下 测得的阻 抗电压值 Uk%= （UK/Un） ×100% 求 UK%
（Ⅱ）
（a)
Y、Байду номын сангаас接 线
(C) D、y接
当施加电 流为额定 值时，测 得的数值 可按下式 换算成三 相短路损 耗和阻抗
所需的 试验电压 Uk:
Uk=Un
2 S≥Sn
式中
Sn、Un— —分别为 额定容量 和额定电 In、Ik— —分别为 额定电流 和短路试
短路试 验所需电 源容量较 大，因此 常采用降 低电流试 验或用单 相电源进 二、降低 电流的短 路试验
由于短 路试验所 需容量较 大（占试 品容量的 5%～ 20%），随 着试验电 流降低， 所需容量 系下降， 故障低电 流试验为 现场常用 的试验方 法。在试 验电流I' 下的短路 损耗应按 电流下的 短路损耗 （I'可低 至额定电 流的1%～
三绕 组变压器 应对每两 绕组进行 一次短路 试验（非 被试绕组 开路）。 如两绕组 通入容量 较小绕组 的额定电 流，并注 明测得的 阻抗电压 所对应的
短路试验
阻抗电压 包括有功 分量和无 功分量两 部分，两 分量的比 值随容量 而变。容 量越大， (无功分 量）对电 阻电压Ur% （有功分 量）的比 值UK%/Ur% 也越大， 大容量变 压器可达 10～15； 变压器为1 ～5。
短路 损耗包括 电流在绕 组电阻上 产生的损 耗和漏磁 通引起的 各种附加 损耗（在 的绕组中 的涡流损 失和漏磁 通穿过绕 组压板、 铁芯夹件 、油箱等 结构所形 成的涡流 为6300KVA 及以下的 电力变压 器，附加 损耗占比 重较小； 对容量为 8000KVA及 以上的电 电炉、整 流、自耦 变压器 等，附加 损耗所占 比重较大 （常大于 参考温度 下电阻损
甚至等于 或大于电 阻损 耗），因 此，应按 不同情况 进行变压 器短路试 验的目的 是要测量 短路损耗 和阻抗电 压，以便 确定变压 器的并列 器的效率 、热稳定 和动稳 定；计算 变压器二 次侧的电 压变动率 以及确定 变压器温 试验可发 现以下缺 陷：①变 压器各结 构件（屏 蔽、压环 和电容环 、轭铁梁 板等）或 磁通所致 的附加损 耗过大和 局部过 热；②油 箱箱盖或 套管法兰 等附件损 耗过大并 压变压器 中的电抗 绕组匝间 短路；④ 大型电力 变压器低 压绕组中 并联导线 间短路或 些缺陷均 可能使附 加损耗显 著增加。 一、试验 接线和方
PK=P’K(
式中
试验电流 下的阻抗 电压可按 下式换算 成额定电 流下的阻
)2
P'——在 电流I'下 测得的短 路损耗； In——额 定电流。
S、Uk—— 分别是所 需的视在 功率和短 路试验电 Uk%——被 试变压器 短路电压 百分数
（Ⅰ）
式中
然 后可从式
三、单相 电源的短 路试验 受电源条 件限制 （没有三 相电源或 电源容量 较小） 时，以及 在制造过 逐相检查 以确定故 障相时， 可用单相 电源进行 短路试验 。单相试 验具有所 使用仪表 少，通过 各相比较 发现容易 发现故障 相等优 点，试验 方法是将 短路连 接，在高 压侧加单 相电源进 行三次测
将变压器 的一侧绕 组（通常 是 低压 端）短 路，而从 另一侧绕 组（分接 头在额定 额定频率 的交流电 压，使变 压器绕组 内的电流 为额定 值，测量 所加电压 和功率， 变压器的 短路试验 将测得的 有功功率 换算至额 定温度下 的数值， 称为变压 器的短路 损耗，所 加电压Uk 通常以占 加压绕组 额定电压 的百分数 表示 ，
有功 分量和无 功分量按 下式计算
式中
Urθ%—— 温度为θ ℃时测得 的短路电 压有功分 量；
UX%—— 阻抗电压 的无功分 量； Ukθ—— 温度θ℃ 时测得的 阻抗电压 百分数。 Pk——温 度为θ℃ 及 额定 电流时的 短路损耗 （W)。
Sn—变压 器额定容 量（KVA) 。
实际中 便于采 用的公 式
短路试验 的接线如 图：
试验方法 要求 ： （1）电源 应为50Hz （偏差不 超过± 5%）。调 节电压， 使绕组中 电流等于 额定值， 电流可小 些，但一 般不应低 于In/4。 在现场有 时不得不 在更低电 流下做试 验，这时 测得的结 较大 。 （2）短路 试验数据 与温度有 关，试验 前应准确 测量绕组 直流电阻 并求出平 均温度。 流电阻有 关，因 此，绕组 的短路线 必须尽可 能短，截 面应不小 于被短路 绕组出线
同样，阻 抗电压的 有功分量 与频率无 关，无功 分量与频 率成正 比，额定 频率下的 阻抗电压 为
式中 f ——试验 电源的频 率
U'X%—— 在试验频 率下阻抗 电压的无 功分量。
四、试 验结果的 计算
×100%
对于三相 变压器， 各相的电 流和电压 一般是相 同的，当 电流和电 压的不平 衡度超过 2%时，短 路电流 应采用三 个（指每 相的读 数）测量 值的算术 平均值。 如果电流 不平衡度 未超过 2%，允许 用任一相 的 电流表测 量电流； 如电压的 不平衡度 未超过 2%，阻抗 电压可采 用三个测 量值中最 接近于算 术平均值 的电压。
P'K—— 测得的损 耗；
In——加 压绕组的 额定电 流；
I'K—— 加压绕组 的额定电 流； 然后再将 短路损耗 归算到参 考温度下 的数值。 按变压器 容量的大 小，区分 为下述两 种计算方 法。
（1）容 量为 6300KVA 及以下的 电力变压 器，附加 损耗占的 比重较小 （常不超 过绕组电 阻损耗的 10%）， 故可依下 式进行计 算
当用三 相功率表 法测量 时，三相 短路损耗 为三个功 率表读数 的算术和 用两功率 表法测量 时，三相 短路损耗 应为
PK'=PAB± PCB
式中 的正负号 取决于功 率表的偏 转方向。
（一）短 路损耗的 归算 当试验电 流IK'不 是额定值 时，应归 算至额定 电流下的 数值，即
PK=P'K(In /I'k)2 式中 PK——归 算到额定 电流时的 损耗；
接触良好 。试验结 果应换算 至参考温 度，如无 相应规 定，可分 别换算到 75℃（A、 115℃（C 、F、H级 绝缘）。 （3）变压 器高压或 中压侧出 线套管装 有电流互 感器时， 试验前电 流互感器 的二次侧 （4）变压 器短路试 验时功率 因数的变 化范围很 大。一般 对于小容 量变压器 。cosφ φ＜600, 双功率表 应将测得 的两个读 数求代数 和；高电 压大容量 变压器cos φ≤ 角差将导 致较大误 差（，5）应短校路 试验所需
2、非标 准频率下 的损耗和 阻抗电压 的换算
变压 器的附加 损耗与温 度和频率 有关。绕 组涡流损 耗与频率 的平方成 正比，油 箱、夹件 等涡流 损耗与频 率成正 比，二者 组成了附 加损耗。 可以假定 前者占 40%，后 者占 60%，从 而可写出 非标准 频率下损 耗和阻抗 电压的校 正公式为
（二）高 压为Δ连 接（D、 y）的变 压器
当必须 在Δ绕组 上施加电 压时，可 以轮换将 不参与试 验的一相 短路，而 在其余两 相上施加 电压。 如图c所 示，将BC 短路，AB 加压，或 将CA短 路，BC加 压；AB短 路，AC加 压。绕组 中的电流 应为 In的2/√ 3倍，即 1.15In。 此时换算 为三相短 路状态的 公式如下 ：
PK75=KθPK
Kθ=
PK75—— 换算至参 考温度的 短路损耗 （75℃时 记为 PK75，即 换算至75 ℃）
PK——温 度θ℃下 的短路损 耗；
Kθ——铜 或铝的电 阻温度系 数，铜导 线α为 235，铝 导线α为 225。
（2）容 量为 8000KVA 及以上的 电力变压 器，电炉 变压器、 整流变压 器和自耦 变压器， 附加损耗 占比 重较大。 在温度升 高时，绕 组导线电 阻损耗 I2R与电 阻温度系 数Kθ成 正比。当 附加损耗 Pa小于参 温度下电 阻损耗的 一半时， 可看成与 Kθ成反 比，故绕 组导线电 阻损耗和 附加损耗 应分别换 算。
1.5
式中
I1、I2— —
高、低压 绕组的额 定电流；
高、低压
绕组的直
R1、R2— —
流电阻， 取三相平 均值，系
指在引出
线端测得
的相同电
阻，即线
电阻。
（二）阻
抗电压和
损耗的换
算
1、75℃
下阻抗电
压的换算
首先应
将阻抗电
压换算至
额定电流
下的数
值，由于
阻抗电压
包括有功
分量Ur%
和无功分
量Ux%.
前者与温 度有关， 随温度增 加而增 加，后者 与温度无 关。当 Ur%≤ 0.15Uk% 时，阻抗 电压可不 必进 行温度校 正。当 Ur%＞ 0.15Uk% 时，应按 照下式进 行换算
Pk=(PAB+P BC+PCA)/2
UK%=
式中
PAB、PBC 、PCA—— 每次测得 的两相短 路损耗
UKAB、UKBC 、UKCA— —每次测 得的阻抗 电压
×100%
如施加 电流小于 额定值， 可先按 （Ⅰ)、 （Ⅱ）换 算成额定 电流下的 数值，再 分别换算 至三相短 路 的PK、UK% 值
Pk=(PAB+P BC+PCA)/2
UK%=
UK%=
如电流 小于 1.15In。 应先换算 至1.15In 下的数值 后在行计 算。 一般对于 中小型变 压器，如 无故障 时，在相 邻两铁芯 的相上测 得的损耗 基本相 等，则两 个边柱铁 芯 的相上测 得的损耗 比相邻两 铁芯的相 上测得的 损耗大1% ～3%，对 于 8000KVA 及以上变 压器，由 于漏 磁引起的 附加损耗 分量较 大，在用 单相电源 试验时， 因漏磁情 况不同， 使各相短 路损耗的 测量数值 并不相 等，差值 的大小与 产品结构 有关。
PK75=Kθ∑ I2Rθ +Pa/kθ
(Pa=PK∑I2Rθ)
高、低
压绕组电
阻损耗的
计算，对
于单相变
压器和三
相变压器
分别为
∑
单相
I2R=I12R1
+I22R2
∑I2R=
}
三相
（I12R1+I 22R2）×
（一） Y、d和Y， y接线的变 压器
可将低 压侧短 路，在Y绕 组的一对 线端上依 次加压， 测量单相 短路损耗
Uk=U'kIn/ I' I'——试 验电流； U'K——在 电流I'下 测得的阻 抗电压值 Uk%= （UK/Un） ×100% 求 UK%
（Ⅱ）
（a)
Y、Байду номын сангаас接 线
(C) D、y接
当施加电 流为额定 值时，测 得的数值 可按下式 换算成三 相短路损 耗和阻抗
所需的 试验电压 Uk:
Uk=Un
2 S≥Sn
式中
Sn、Un— —分别为 额定容量 和额定电 In、Ik— —分别为 额定电流 和短路试
短路试 验所需电 源容量较 大，因此 常采用降 低电流试 验或用单 相电源进 二、降低 电流的短 路试验
由于短 路试验所 需容量较 大（占试 品容量的 5%～ 20%），随 着试验电 流降低， 所需容量 系下降， 故障低电 流试验为 现场常用 的试验方 法。在试 验电流I' 下的短路 损耗应按 电流下的 短路损耗 （I'可低 至额定电 流的1%～
三绕 组变压器 应对每两 绕组进行 一次短路 试验（非 被试绕组 开路）。 如两绕组 通入容量 较小绕组 的额定电 流，并注 明测得的 阻抗电压 所对应的
短路试验
阻抗电压 包括有功 分量和无 功分量两 部分，两 分量的比 值随容量 而变。容 量越大， (无功分 量）对电 阻电压Ur% （有功分 量）的比 值UK%/Ur% 也越大， 大容量变 压器可达 10～15； 变压器为1 ～5。
短路 损耗包括 电流在绕 组电阻上 产生的损 耗和漏磁 通引起的 各种附加 损耗（在 的绕组中 的涡流损 失和漏磁 通穿过绕 组压板、 铁芯夹件 、油箱等 结构所形 成的涡流 为6300KVA 及以下的 电力变压 器，附加 损耗占比 重较小； 对容量为 8000KVA及 以上的电 电炉、整 流、自耦 变压器 等，附加 损耗所占 比重较大 （常大于 参考温度 下电阻损
甚至等于 或大于电 阻损 耗），因 此，应按 不同情况 进行变压 器短路试 验的目的 是要测量 短路损耗 和阻抗电 压，以便 确定变压 器的并列 器的效率 、热稳定 和动稳 定；计算 变压器二 次侧的电 压变动率 以及确定 变压器温 试验可发 现以下缺 陷：①变 压器各结 构件（屏 蔽、压环 和电容环 、轭铁梁 板等）或 磁通所致 的附加损 耗过大和 局部过 热；②油 箱箱盖或 套管法兰 等附件损 耗过大并 压变压器 中的电抗 绕组匝间 短路；④ 大型电力 变压器低 压绕组中 并联导线 间短路或 些缺陷均 可能使附 加损耗显 著增加。 一、试验 接线和方
PK=P’K(
式中
试验电流 下的阻抗 电压可按 下式换算 成额定电 流下的阻
)2
P'——在 电流I'下 测得的短 路损耗； In——额 定电流。
S、Uk—— 分别是所 需的视在 功率和短 路试验电 Uk%——被 试变压器 短路电压 百分数
（Ⅰ）
式中
然 后可从式
三、单相 电源的短 路试验 受电源条 件限制 （没有三 相电源或 电源容量 较小） 时，以及 在制造过 逐相检查 以确定故 障相时， 可用单相 电源进行 短路试验 。单相试 验具有所 使用仪表 少，通过 各相比较 发现容易 发现故障 相等优 点，试验 方法是将 短路连 接，在高 压侧加单 相电源进 行三次测
将变压器 的一侧绕 组（通常 是 低压 端）短 路，而从 另一侧绕 组（分接 头在额定 额定频率 的交流电 压，使变 压器绕组 内的电流 为额定 值，测量 所加电压 和功率， 变压器的 短路试验 将测得的 有功功率 换算至额 定温度下 的数值， 称为变压 器的短路 损耗，所 加电压Uk 通常以占 加压绕组 额定电压 的百分数 表示 ，
有功 分量和无 功分量按 下式计算
式中
Urθ%—— 温度为θ ℃时测得 的短路电 压有功分 量；
UX%—— 阻抗电压 的无功分 量； Ukθ—— 温度θ℃ 时测得的 阻抗电压 百分数。 Pk——温 度为θ℃ 及 额定 电流时的 短路损耗 （W)。
Sn—变压 器额定容 量（KVA) 。
实际中 便于采 用的公 式
短路试验 的接线如 图：
试验方法 要求 ： （1）电源 应为50Hz （偏差不 超过± 5%）。调 节电压， 使绕组中 电流等于 额定值， 电流可小 些，但一 般不应低 于In/4。 在现场有 时不得不 在更低电 流下做试 验，这时 测得的结 较大 。 （2）短路 试验数据 与温度有 关，试验 前应准确 测量绕组 直流电阻 并求出平 均温度。 流电阻有 关，因 此，绕组 的短路线 必须尽可 能短，截 面应不小 于被短路 绕组出线
同样，阻 抗电压的 有功分量 与频率无 关，无功 分量与频 率成正 比，额定 频率下的 阻抗电压 为
式中 f ——试验 电源的频 率
U'X%—— 在试验频 率下阻抗 电压的无 功分量。
四、试 验结果的 计算
×100%
对于三相 变压器， 各相的电 流和电压 一般是相 同的，当 电流和电 压的不平 衡度超过 2%时，短 路电流 应采用三 个（指每 相的读 数）测量 值的算术 平均值。 如果电流 不平衡度 未超过 2%，允许 用任一相 的 电流表测 量电流； 如电压的 不平衡度 未超过 2%，阻抗 电压可采 用三个测 量值中最 接近于算 术平均值 的电压。
P'K—— 测得的损 耗；
In——加 压绕组的 额定电 流；
I'K—— 加压绕组 的额定电 流； 然后再将 短路损耗 归算到参 考温度下 的数值。 按变压器 容量的大 小，区分 为下述两 种计算方 法。
（1）容 量为 6300KVA 及以下的 电力变压 器，附加 损耗占的 比重较小 （常不超 过绕组电 阻损耗的 10%）， 故可依下 式进行计 算
当用三 相功率表 法测量 时，三相 短路损耗 为三个功 率表读数 的算术和 用两功率 表法测量 时，三相 短路损耗 应为
PK'=PAB± PCB
式中 的正负号 取决于功 率表的偏 转方向。
（一）短 路损耗的 归算 当试验电 流IK'不 是额定值 时，应归 算至额定 电流下的 数值，即
PK=P'K(In /I'k)2 式中 PK——归 算到额定 电流时的 损耗；
接触良好 。试验结 果应换算 至参考温 度，如无 相应规 定，可分 别换算到 75℃（A、 115℃（C 、F、H级 绝缘）。 （3）变压 器高压或 中压侧出 线套管装 有电流互 感器时， 试验前电 流互感器 的二次侧 （4）变压 器短路试 验时功率 因数的变 化范围很 大。一般 对于小容 量变压器 。cosφ φ＜600, 双功率表 应将测得 的两个读 数求代数 和；高电 压大容量 变压器cos φ≤ 角差将导 致较大误 差（，5）应短校路 试验所需
2、非标 准频率下 的损耗和 阻抗电压 的换算
变压 器的附加 损耗与温 度和频率 有关。绕 组涡流损 耗与频率 的平方成 正比，油 箱、夹件 等涡流 损耗与频 率成正 比，二者 组成了附 加损耗。 可以假定 前者占 40%，后 者占 60%，从 而可写出 非标准 频率下损 耗和阻抗 电压的校 正公式为
（二）高 压为Δ连 接（D、 y）的变 压器
当必须 在Δ绕组 上施加电 压时，可 以轮换将 不参与试 验的一相 短路，而 在其余两 相上施加 电压。 如图c所 示，将BC 短路，AB 加压，或 将CA短 路，BC加 压；AB短 路，AC加 压。绕组 中的电流 应为 In的2/√ 3倍，即 1.15In。 此时换算 为三相短 路状态的 公式如下 ：
PK75=KθPK
Kθ=
PK75—— 换算至参 考温度的 短路损耗 （75℃时 记为 PK75，即 换算至75 ℃）
PK——温 度θ℃下 的短路损 耗；
Kθ——铜 或铝的电 阻温度系 数，铜导 线α为 235，铝 导线α为 225。
（2）容 量为 8000KVA 及以上的 电力变压 器，电炉 变压器、 整流变压 器和自耦 变压器， 附加损耗 占比 重较大。 在温度升 高时，绕 组导线电 阻损耗 I2R与电 阻温度系 数Kθ成 正比。当 附加损耗 Pa小于参 温度下电 阻损耗的 一半时， 可看成与 Kθ成反 比，故绕 组导线电 阻损耗和 附加损耗 应分别换 算。
1.5
式中
I1、I2— —
高、低压 绕组的额 定电流；
高、低压
绕组的直
R1、R2— —
流电阻， 取三相平 均值，系
指在引出
线端测得
的相同电
阻，即线
电阻。
（二）阻
抗电压和
损耗的换
算
1、75℃
下阻抗电
压的换算
首先应
将阻抗电
压换算至
额定电流
下的数
值，由于
阻抗电压
包括有功
分量Ur%
和无功分
量Ux%.
前者与温 度有关， 随温度增 加而增 加，后者 与温度无 关。当 Ur%≤ 0.15Uk% 时，阻抗 电压可不 必进 行温度校 正。当 Ur%＞ 0.15Uk% 时，应按 照下式进 行换算
Pk=(PAB+P BC+PCA)/2
UK%=
式中
PAB、PBC 、PCA—— 每次测得 的两相短 路损耗
UKAB、UKBC 、UKCA— —每次测 得的阻抗 电压
×100%
如施加 电流小于 额定值， 可先按 （Ⅰ)、 （Ⅱ）换 算成额定 电流下的 数值，再 分别换算 至三相短 路 的PK、UK% 值
Pk=(PAB+P BC+PCA)/2
UK%=
UK%=
如电流 小于 1.15In。 应先换算 至1.15In 下的数值 后在行计 算。 一般对于 中小型变 压器，如 无故障 时，在相 邻两铁芯 的相上测 得的损耗 基本相 等，则两 个边柱铁 芯 的相上测 得的损耗 比相邻两 铁芯的相 上测得的 损耗大1% ～3%，对 于 8000KVA 及以上变 压器，由 于漏 磁引起的 附加损耗 分量较 大，在用 单相电源 试验时， 因漏磁情 况不同， 使各相短 路损耗的 测量数值 并不相 等，差值 的大小与 产品结构 有关。