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短路测试

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短路测试的示意图

变压器短路测试(英语:short-circuit test)是在变压器的二次侧短路,在一次侧供电并且量测电流及功率[1],目的是为了量测等效电路中的参数。用此一方式可以量测变压器的串联阻抗。

方式

测试是在变压器的一次侧(primary)进行,会将变压器的二次侧(secondary)短路。会将瓦特计接在一次侧,电流表和一次侧的绕组串联,电压表可以不接,因为是量测一次侧输入的电压,电压值会和给的电压相同。在测试时,需慢慢的增加一次侧的电压,直到一次侧的电流到达额定电流为止。此时用电流表、电压表及瓦特计记录一次侧的电流、电压及功率。电流表读数是一次侧等效的满载额定电流,因为此时一次侧所给的电压远小于额定电压,变压器本身的铁损可以省略。

步骤

短路测试的步骤如下:

  • 将变压器从工作电路中取下,使其和其他电路隔离。
  • 移除一次侧/二次侧的跳线,以及中性点到地跳线。
  • 将二次侧短路,将短路的端子连接到中性点。
  • 在一次侧慢慢的供电。
  • 量测中性点电流、一次侧线电流及线电压。
  • 瓦特计可以量测变压器的总铜损

计算

为满载的铜损

为供应的电压

为额定电流

为一次侧看到的电阻

为一次侧看到的总阻抗

为一次侧看到的总电抗

故障承受测试

确认变压器的阻抗及铜损用的短路测试,在一次侧给的电压较低,绕组电流和工作电流相同。有另外一种的短路测试是要确认变压器绕组的机械强度,以及若变压器工作时发生短路故障,绕组是否可以承受。这种情形下的电流会是正常额定电流的几倍,可能会扭曲绕组或破坏内部接线。若是大型的配电用功率变压器,需要在特别的实验室进行这类测试,例如加拿大温哥华的Powertech Labs,荷兰阿纳姆KEMA英语KEMA以及义大利的CESI都可以进行这类大功率等级的实验。

异步马达的短路测试

绕线转子马达也可以进行短路测试。若要进行此测试,要固定马达轴使其不转动,并且将转子绕阻短路。因为马达轴不转动,若马达的冷却是马达旋转带动风扇冷却,此时的马达没有风扇冷却效果。为了避免马达过热,只会在定子绕阻上加上较小的电压,一般会调整定子电压,让定子上流过1.2倍的额定电流。

参考资料

  1. ^ 电机与电气控制. 清华大学出版社有限公司. 2004: 256–. ISBN 978-7-81082-232-9. 

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