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短路測試

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短路測試的示意圖

變壓器短路測試(英語:short-circuit test)是在變壓器的二次側短路,在一次側供電並且量測電流及功率[1],目的是為了量測等效電路中的參數。用此一方式可以量測變壓器的串聯阻抗。

方式

測試是在變壓器的一次側(primary)進行,會將變壓器的二次側(secondary)短路。會將瓦特計接在一次側,電流表和一次側的繞組串聯,電壓表可以不接,因為是量測一次側輸入的電壓,電壓值會和給的電壓相同。在測試時,需慢慢的增加一次側的電壓,直到一次側的電流到達額定電流為止。此時用電流表、電壓表及瓦特計記錄一次側的電流、電壓及功率。電流表讀數是一次側等效的滿載額定電流,因為此時一次側所給的電壓遠小於額定電壓,變壓器本身的鐵損可以省略。

步驟

短路測試的步驟如下:

  • 將變壓器從工作電路中取下,使其和其他電路隔離。
  • 移除一次側/二次側的跳線,以及中性點到地跳線。
  • 將二次側短路,將短路的端子連接到中性點。
  • 在一次側慢慢的供電。
  • 量測中性點電流、一次側線電流及線電壓。
  • 瓦特計可以量測變壓器的總銅損

計算

為滿載的銅損

為供應的電壓

為額定電流

為一次側看到的電阻

為一次側看到的總阻抗

為一次側看到的總電抗

故障承受測試

確認變壓器的阻抗及銅損用的短路測試,在一次側給的電壓較低,繞組電流和工作電流相同。有另外一種的短路測試是要確認變壓器繞組的機械強度,以及若變壓器工作時發生短路故障,繞組是否可以承受。這種情形下的電流會是正常額定電流的幾倍,可能會扭曲繞組或破壞內部接線。若是大型的配電用功率變壓器,需要在特別的實驗室進行這類測試,例如加拿大溫哥華的Powertech Labs,荷蘭阿納姆KEMA英語KEMA以及義大利的CESI都可以進行這類大功率等級的實驗。

異步馬達的短路測試

繞線轉子馬達也可以進行短路測試。若要進行此測試,要固定馬達軸使其不轉動,並且將轉子繞阻短路。因為馬達軸不轉動,若馬達的冷卻是馬達旋轉帶動風扇冷卻,此時的馬達沒有風扇冷卻效果。為了避免馬達過熱,只會在定子繞阻上加上較小的電壓,一般會調整定子電壓,讓定子上流過1.2倍的額定電流。

參考資料

  1. ^ 电机与电气控制. 清華大學出版社有限公司. 2004: 256–. ISBN 978-7-81082-232-9. 

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