短路试验的目的
1. 测量短路损耗和阻抗电压
短路损耗主要源自变压器绕组的电阻损耗，即铜耗。通过短路试验精准测量短路损耗，能有效评估绕组材料的质量与绕组设计的合理性。例如，若短路损耗远超标准值，极有可能是绕组导线电阻过大，或是绕组存在匝间短路等状况。
阻抗电压则反映了变压器在额定电流下，自身阻抗所引发的电压损耗百分比。它是衡量变压器性能的关键参数，对于变压器的并列运行起着决定性作用。当两台变压器并列运行时，为确保负荷分配合理，它们的阻抗电压需尽可能相近。同时，阻抗电压在计算变压器二次侧电压变动率、分析变压器的热稳定和动稳定性能等方面，也发挥着不可或缺的作用。
2. 检查变压器的结构和绕组状况
短路试验能够敏锐察觉变压器各结构件或油箱箱壁中，因漏磁通导致的附加损耗过大以及局部过热问题。比如，变压器内部的屏蔽、压环和电容环等结构件，若设计或安装不合理，在短路试验时就会出现异常发热现象。
对于油箱箱盖或套管法兰等附件，短路试验也可检测出其损耗是否过大并发热。若存在此类问题，可能会影响变压器的正常运行，甚至引发安全隐患。
在带负载调压变压器中，短路试验可有效发现电抗绕组匝间短路故障。这种故障会致使变压器的性能下降，严重时可能损坏变压器。
大型电力变压器低压绕组通常采用多股导线并联绕制，并进行换位操作以降低附加损耗。短路试验能够判断低压绕组中并联导线间是否存在短路或换位错误。一旦出现这些问题，会显著增大附加损耗，影响变压器的运行效率和可靠性。
3. 评估变压器的热稳定和动稳定性能
在短路状态下，变压器绕组会通过巨大的短路电流，这将产生强大的电动力和大量的热量。短路试验能够模拟这种极端工况，检验变压器在短路电流作用下，能否保持热稳定和动稳定。
热稳定性能关乎变压器在短路期间，绕组及其他部件的温度是否会超出允许范围。若变压器的散热设计不合理或绕组材料的耐热性能不佳，在短路试验时就可能出现温度过高的情况，从而影响变压器的使用寿命，甚至引发绝缘损坏等严重事故。
动稳定性能则考量变压器绕组和结构件在短路电动力作用下，是否具备足够的机械强度，以避免发生变形、位移或损坏。如果变压器的绕组支撑结构不牢固或机械强度不足，在短路试验时，绕组可能会因受到电动力的冲击而发生变形，进而导致匝间短路等故障。
短路试验的方法
1. 试验接线
通常情况下，将变压器的低压绕组进行短路处理，高压绕组则通过调压器连接到交流电源上。这是因为高压绕组的额定电流相对较小，在试验时便于测量，而且从高压侧施加电压，能够更有效地检测出变压器内部的缺陷。
对于三相变压器，有多种接线方式可供选择。常见的有三相三线制和三相四线制接线。在三相三线制接线中，将三相低压绕组依次短路，然后在高压侧施加三相交流电压；三相四线制接线则适用于有中性点引出的变压器，此时可将低压侧的中性点接地，再对三相绕组进行短路操作，高压侧同样施加三相交流电压。
2. 试验步骤
（1）准备工作
在进行短路试验前，需仔细检查变压器的外观，确保无明显的损坏或异常。同时，对试验设备进行校准和调试，保证测量仪器的准确性。此外，还需记录变压器的铭牌参数，如额定容量、额定电压、额定电流等，这些参数将用于后续的试验数据计算和分析。
（2）施加电压
通过调压器缓慢升高高压侧的电压，同时密切观察电流表的读数。在升压过程中，要确保电压的上升速率均匀、稳定，避免电压突变对变压器造成冲击。当电流表读数达到变压器高压侧的额定电流时，立即停止升压，并保持电压稳定。
（3）数据测量
在电压和电流稳定后，迅速读取并记录此时的电压、电流和功率值。其中，电压即为短路电压，电流为短路电流，功率则为短路损耗。为提高测量精度，可多次测量取平均值。此外，还需使用温度计测量变压器绕组和油温，记录试验环境温度。
（4）试验结束
试验完成后，先通过调压器缓慢降低电压至零，然后切断电源。在确保变压器不带电后，拆除试验接线，并对变压器进行放电操作，以保障人员安全。
3. 数据处理
（1）短路电压百分数计算
短路电压百分数（
）的计算公式为：
，其中
为实测的短路电压，
为变压器的额定电压。短路电压百分数反映了变压器阻抗的大小，是评估变压器性能的重要指标之一。
（2）短路损耗计算
对于单相变压器，短路损耗（
）可直接从功率表读数获取；对于三相变压器，短路损耗为三相功率之和，即
，其中
、
、
分别为三相的功率读数。短路损耗主要由绕组电阻损耗和漏磁通引起的附加损耗组成，通过分析短路损耗的大小和组成，可判断变压器绕组和结构件的状况。
（3）绕组电阻换算
由于绕组电阻会随温度变化而改变，为便于与变压器的额定参数进行比较，需将试验时测量的绕组电阻换算到标准温度（通常为
）下的值。对于铜绕组，换算公式为：
，其中
为换算到
时的绕组电阻，
为试验温度
时测量的绕组电阻。通过电阻换算，可以更准确地评估绕组的质量和状态。
