Ремонт и обслуживание трансформаторов

Введение

Одним из важнейших преимуществ  переменного тока перед постоянным является легкость и простота, с  которой можно преобразовать  переменный ток одного напряжения в  переменный ток другого напряжения. Достигается это посредством  простого и остроумного устройства – трансформатора, созданного в 1876 г. замечательным русским ученым Павлом Николаевичем Яблочковым.

П.Н. Яблочков предложил способ “дробления света” для своих свечей при помощи трансформатора. В дальнейшем конструкцию трансформаторов разрабатывал другой русский изобретатель И.Ф. Усагин, который предложил применять  трансформаторы для питания не только свечей Яблочкова, но и других приемников.

Важная роль в развитии электротехники принадлежит М.О. Доливо-Добровольскому. Он разработал основы теории многофазных  и, в частности, трехфазных переменных токов и создал первые трехфазные электрические машины и трансформаторы. Трехфазный трансформатор современной  формы с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости, был сконструирован им в 1891 г. С тех  пор происходило дальнейшее конструктивное усовершенствования трансформаторов, уменьшалась их масса и габариты, повышалась экономичность. Основные положения  теории трансформаторов были разработаны  в трудах Е. Арнольда и М. Видмара.

Цель выпускной работы заключается в изучении трансформаторов, их применения, ремонта и эксплуатации.

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Общие  сведения о трансформаторах

 

    1. Назначение трансформаторов

 

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого  напряжения той же частоты. Трансформаторы позволяют значительно повысить напряжение, вырабатываемое источниками  переменного тока, установленными на электрических станциях, и осуществить  передачу электроэнергии на дальние  расстояния при высоких напряжениях (110, 220, 500, 750 и 1150 кВ). Благодаря этому  сильно уменьшаются потери энергии  в проводах и обеспечивается возможность  значительного уменьшения площади  сечения проводов линий электропередачи.

В местах потребления электроэнергии высокое напряжение, подаваемое от высоковольтных линий электропередачи, снова понижается трансформаторами до сравнительно небольших значений (127, 220, 380 и 660 В), при которых работают электрические потребители, установленные  на фабриках, заводах, в депо и жилых  домах. На э. п. с. переменного тока трансформаторы применяют для уменьшения напряжения, подаваемого из контактной сети к  тяговым двигателям и вспомогательным  цепям.

Кроме трансформаторов, применяемых  в системах передачи и распределения  электроэнергии, промышленностью выпускаются  трансформаторы: тяговые (для э. п. с), для выпрямительных установок, лабораторные с регулированием напряжения, для  питания радиоаппаратуры и др. Все эти трансформаторы называют силовыми.

Трансформаторы используют также для включения электроизмерительных приборов в цепи высокого напряжения (их называют измерительными), для электросварки  и других целей.

Трансформатор предназначен для преобразования (трансформации) электрической энергии одного напряжения в электрическую энергию другого. Широкое применение нашли силовые  трансформаторы для повышения напряжения (повысительные) на электростанциях  и для понижения напряжения на подстанциях. Кроме того, изготовляют  специальные трансформаторы, применяемые  для плавки и сварки металла. Распространены трансформаторы для измерения высоких  напряжений и больших токов.

В зависимости от уровня напряжения и мощности различают  трансформаторы масляные и сухие. По конструкции они разделяются  на однофазные и трёхфазные.

Трансформаторы – это  наиболее распространённые устройства в современной электротехнике. Трансформаторы большой мощности  составляют основу систем передачи электроэнергии от электростанций в линии электропередачи. Они  повышают напряжение переменного тока, что необходимо для экономной  передачи электроэнергии на значительные расстояния. В местах распределения  энергии между потребителями  применяют трансформаторы, понижающие напряжение до требуемых для потребителей значений. Наряду с этим, трансформаторы являются элементами электроустановок, где они осуществляют преобразование напряжения питающей сети до значений необходимых для работы последних.

Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более обмоток  связанных индуктивно, и предназначенные  для преобразования посредством  электромагнитной индукции одной или  нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока. Обмотку, присоединённую к питающей сети, называют первичной, а обмотку, к которой присоединяется нагрузка – вторичной. Обычно все  величины, относящиеся к первичной  обмотке трансформатора помечают индексом 1, а относящиеся ко вторичной – индексом 2.

Первичную обмотку трансформатора подсоединяют к питающей сети переменного  тока. Ток первичной обмотки имеет  активную и индуктивную составляющие. При разомкнутой вторичной обмотке, вследствие действия индуктивной составляющей тока, возникает магнитный поток, который намагничивает сердечник. Активная составляющая тока определяется потерями, возникающими, в местах стали, при перемагничивании сердечника. Наибольшая часть потока сцеплённого с первичной  обмоткой, сцеплена также со всеми  обмотками фазы и является потоком  взаимоиндукции между обмотками, или  главным рабочим потоком. Другая часть полного потока сцеплена не со всеми витками первичной и  вторичной обмоток. Её называют потоком  рассеивания.

ЭДС обмотки пропорциональна  числу её витков. Отношение ЭДС  первичной и вторичной обмоток  называется коэффициентом трансформации, который пропорционален отношению  чисел витков первичной и вторичной  обмоток.

Силовой трансформатор является в энергосистеме одним из важнейших элементов, определяющих надежность электроснабжения. Его способность нести надлежащую нагрузку зависит от состояния отдельных узлов и отсутствия дефектов, которые могли бы перейти в повреждение трансформатора. Отказ крупного силового трансформатора в работе может привести к аварии в энергосистеме с широкомасштабными последствиями.

В настоящее время положение  в мировой энергетике характеризуется некоторыми особенностями, объясняющими повышенное внимание к надежности работы оборудования энергосистем, и в том числе силовых трансформаторов [1].

Развитие свободного рынка  электроэнергии во многих странах мира (большинство энергокомпаний в мире к настоящему времени являются частными) привело к усилению конкурентной борьбы между компаниями, производящими, передающими и распределяющими электроэнергию. Это в свою очередь привело к стремлению любыми средствами повысить рентабельность производства и снизить расходы на эксплуатацию парка оборудования. Для основного оборудования энергосистем прямым последствием этого явилось снижение капитальных вложений в обновление парка оборудования, стремление как можно дольше эксплуатировать уже работающее оборудование.

Другой особенностью настоящего момента, также вызываемой, главным  образом, конкуренцией, являются повышенные требования к качеству электроснабжения потребителей, к надежности работы оборудования. Эти требования противоречат желанию продлить срок работы установленного оборудования, и компромиссные решения являются весьма непростыми.

Особенностями эксплуатации трансформаторов в странах СНГ  в последние годы являются относительно низкие нагрузки, наличие в сети зон с повышенными рабочими напряжениями (особенно в сетях 500 кВ), отказ от регулярных профилактических ремонтов, прекращение замены силикагеля в адсорбционных фильтрах, снижение квалификации исполнителей внеплановых ремонтных работ.

Одним из главных  путей поддержания эксплуатационной надежности в таких условиях является организация  эффективного контроля состояния работающего оборудования.

 

 

 

 

 

 

1.2  Устройство трансформаторов

Трансформаторы в зависимости  от конфигурации магнитопровода подразделяют на стержневые, броневые и тороидальные.

В стержневом трансформаторе (рис. 2, а) обмотки 2 охватывают стержни  магнитопровода 1; в броневом (рис. 2,б), наоборот, магнитопровод 1 охватывает частично обмотки 2 и как бы бронирует  их; в тороидальном (рис. 2, в) обмотки 2 намотаны на магнитопровод 1 равномерно по всей окружности.

Рис. 2. Устройство стержневого (а), броневого (б) и тороидального (в) трансформаторов

Трансформаторы большой  и средней мощности обычно выполняют  стержневыми. Их конструкция более  простая и позволяет легче  осуществлять изоляцию и ремонт обмоток. Достоинством их являются также лучшие условия охлаждения, поэтому они  требуют меньшего расхода обмоточных проводов. Однофазные трансформаторы малой мощности чаще всего выполняют  броневыми и тороидальными, так  как они имеют меньшую массу  и стоимость по сравнению со стержневыми  трансформаторами из-за меньшего числа  катушек и упрощения процесса сборки и изготовления. Тяговые трансформаторы с регулированием напряжения на стороне  низшего напряжения — стержневого  типа, а с регулированием на стороне  высшего напряжения — броневого  типа.

Рис. 3. Магнитопроводы однофазного  тягового (а) и силового трехфазного (б) трансформаторов: 1 — стержень; 2 — ярмовые балки; 3 — стяжные  шпильки; 4 — основание для установки  катушек; 5 — ярмо

Магнитопроводы трансформаторов (рис. 3) для уменьшения потерь от вихревых токов собирают из листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм. Обычно применяют горячекатаную сталь  с высоким содержанием кремния  или холоднокатаную сталь. Листы  изолируют один от другого тонкой бумагой или лаком. Стержни магнитопровода трансформатора средней мощности имеют  квадратное или крестовидное сечение, а у более мощных трансформаторов  — ступенчатое, по форме приближающееся к кругу (рис.4, а). При такой форме  обеспечивается минимальный периметр стержня при заданной площади  поперечного сечения, что позволяет  уменьшить длину витков обмоток, а следовательно, и расход обмоточных проводов. В мощных трансформаторах  между отдельными стальными пакетами из которых собираются стержни, устраивают каналы шириной 5—6 мм для циркуляции охлаждающего масла. Ярмо, соединяющее  стержни, имеет обычно прямоугольное  сечение, площадь которого на 10—15% больше площади сечения стержней. Это  уменьшает нагрев стали и потери мощности в ней.

В силовых трансформаторах  магнитопровод собирают из прямоугольных  листов. Сочленение стержней и ярма обычно выполняют с взаимным перекрытием  их листов внахлестку. Для этого  листы в двух смежных слоях  сердечника располагают, как показано на рис. 4, б, г, т. е. листы стержней 1, 3 и ярма 2, 4 каждого последующего слоя перекрывают стык в соответствующих  листах предыдущего слоя, существенно  уменьшая магнитное сопротивление  в месте сочленения. Окончательную  сборку магнитопровода осуществляют после  установки катушек на стержни (рис. 4, в).

В трансформаторах малой  мощности магнитопроводы собирают из штампованных листов П- и Ш-образной формы или из штампованных колец (рис. 5, а—в).

Рис. 4. Формы поперечного  сечения (а) и последовательность сборки магнитопровода (б — г)

Большое распространение  получили также магнитопроводы (рис. 5,г—ж), навитые из узкой ленты  электротехнической стали (обычно из холоднокатаной стали) или из специальных железо-никелевых  сплавов.

Рис. 5. Сердечники однофазных трансформаторов малой мощности, собранные из штампованных листов (о, б), колец (в) и стальной ленты (г—ж)

 

Обмотки. Первичную и вторичную  обмотки для лучшей магнитной  связи располагают как можно  ближе друг к другу: на каждом стержне 1магнитопровода размещают либо обе  обмотки 2 и 3 концентрически одну поверх другой (рис.6,а), либо обмотки 2 и 3 выполняют  в виде чередующихся дисковых секций — катушек (рис.6,б). В первом случае обмотки называют концентрическими, во втором — чередующимися, или дисковыми. В силовых трансформаторах обычно применяют концентрические обмотки, причем ближе к стержням обычно располагают  обмотку низшего напряжения, требующую  меньшей изоляции относительно магнито-провода  трансформатора, снаружи — обмотку  высшего напряжения.

В трансформаторах броневого  типа иногда применяют дисковые обмотки. По краям стержня устанавливают  катушки, принадлежащие обмотке  низшего напряжения. Отдельные катушки  соединяют последовательно или  параллельно. В трансформаторах  э. п. с, у которых вторичная обмотка  имеет ряд выводов для изменения  напряжения, подаваемого к тяговым  двигателям, на каждом стержне располагают  по три концентрических обмотки (рис.6, в). Ближе к стержню размещают  нерегулируемую часть 4 вторичной обмотки, в середине — первичную обмотку 5 высшего напряжения и поверх нее  — регулируемую часть 6 вторичной  обмотки. Размещение регулируемой части  этой обмотки снаружи упрощает выполнение выводов от отдельных ее витков.

В трансформаторах малой  мощности используют многослойные обмотки  из провода круглого сечения с  эмалевой или хлопчатобумажной изоляцией, который наматывают на каркас из электрокартона; между слоями проводов прокладывают изоляцию из специальной бумаги или  ткани, пропитанной лаком.

 

Рис. 6. Расположение концентрических (а), дисковых (б) и концентрических  трехслойных (в) обмоток трансформатора

Непрерывную спиральную обмотку  используют в качестве первичной (высшего  напряжения) и регулируемой части  вторичной обмотки (низшего напряжения). Эта обмотка состоит из ряда последовательно  соединенных плоских катушек, имеющих  одинаковые размеры. Катушки расположены  друг над другом. Между ними устанавливают  прокладки и рейки из электрокартона, которые образуют горизонтальные и вертикальные каналы для прохода охлаждающей жидкости (масла).

Для повышения электрической  прочности при воздействии атмосферных  напряжений две первые и две последние  катушки первичной (высоковольтной) обмотки обычно выполняют с усиленной  изоляцией. Усиление изоляции ухудшает охлаждение, поэтому площадь сечения  проводов этих катушек берут большей, чем для остальных катушек  первичной обмотки.

Винтовую параллельную обмотку  используют в качестве нерегулируемой части вторичной обмотки. Ее витки  наматывают по винтовой линии в осевом направлении подобно резьбе винта. Обмотку выполняют из нескольких параллельных проводов прямоугольного сечения, прилегающих друг к другу  в радиальном направлении. Между  отдельными витками и группами проводов располагают каналы для прохода  охлаждающей жидкости.

 

Рис. 7. Непрерывная спиральная (а) и винтовая (б) обмотки мощных трансформаторов электрического подвижного состава: 1 — выводы; 2,6 — каналы для  прохода охлаждающей жидкости; 3 — катушки; 4 — опорные кольца; 5 — рейки; 7 — бакелитовый цилиндр; 8 — проводники обмотки

Главная особенность силовых  трансформаторов - использование бумажно-масляной изоляции с охлаждением циркулирующим  маслом в баке, защищенном от I окружающего воздуха. Большие мощности трансформаторов и их классы напряжения определяют высокую степень использования активных материалов, способных выдерживать опасные тепловые воздействия и высокие напряженности электрического и магнитного полей, а также большие механические воздействия при КЗ в сети, от которых трансформатор, в отличие от генератора, не защищен предвключенным реактивным сопротивлением.

Отсюда при эксплуатации возникает необходимость учета  неизбежного старения бумажной изоляции, жесткого контроля, ведущего к быстрому старению и нагреву изоляции, периодической  подпрессовке обмоток, тщательного  изолирования масла от воздействия  окружающего воздуха (защита от увлажнения). И все это - при недоступности  активной части трансформатора.

По основным видам конструкции (форме сердечника) трансформаторы делятся на стержневые (охватываемые обмоткой) и броневые (охватывающие обмотку). Трансформаторы броневого  типа широко применяются за рубежом.

По видам изоляции и  хладагента основную часть занимают силовые трансформаторы с бумажно-масляной изоляцией и охлаждением с  естественной или принудительной, направленной циркуляцией масла. Для размещения в пожароопасных зонах используются трансформаторы с полимерной (сухой) изоляцией и воздушным охлаждением, с элегазовой изоляцией и, в самое  последнее время, с обмоткой кабельного типа, имеющей полиэтиленовую изоляцию.

 

 

1.3  Принцип работы трансформаторов

Принцип работы трансформатора связан с принципом электромагнитной индукции. Ток поступающий на первичную  обмотку создает в магнитопроводе магнитный поток.

Работа трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции. На одну из обмоток, называемую первичной  обмоткой подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной  обмотке переменный ток создаёт  переменный магнитный поток в  магнитопроводе, сдвинутый по фазе, при синусоидальном токе, на 90° по отношению к току в первичной  обмотке. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток  в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в  первичной, ЭДС индукции пропорциональную первой производной магнитного потока, при синусоидальном токе сдвинутой  на 90° по отношению к магнитному потоку. Когда вторичные обмотки  ни к чему не подключены (режим холостого  хода), ЭДС индукции в первичной  обмотке практически полностью  компенсирует напряжение источника  питания, поэтому ток через первичную  обмотку невелик, и определяется в основном её индуктивным сопротивлением. Напряжение индукции на вторичных обмотках в режиме холостого хода определяется отношением числа витков соответствующей  обмотки w2 к числу витков первичной  обмотки w1: U2=U1w2/w1.

При подключении вторичной  обмотки к нагрузке, по ней начинает течь ток. Этот ток также создаёт  магнитный поток в магнитопроводе, причём он направлен противоположно магнитному потоку, создаваемому первичной  обмоткой. В результате, в первичной  обмотке нарушается компенсация  ЭДС индукции и ЭДС источника  питания, что приводит к увеличению тока в первичной обмотке, до тех  пор, пока магнитный поток не достигнет  практически прежнего значения. В  этом режиме отношение токов первичной  и вторичной обмотки равно  обратному отношению числа витков обмоток (I1=I2w2/w1,) отношение напряжений в первом приближении также остаётся прежним.

Схематично, выше сказанное  можно изобразить следующим образом:

U1 > I1 > I1w1 > Ф > ε2 > I2.

Магнитный поток в магнитопроводе трансформатора сдвинут по фазе по отношению к току в первичной  обмотке на 90°. ЭДС во вторичной  обмотке пропорциональна первой производной от магнитного потока. Для синусоидальных сигналов первой производной от синуса является косинус, сдвиг фазы между синусом и  косинусом составляет 90°. В результате, при согласном включении обмоток, трансформатор сдвигает фазу приблизительно на 180°. При встречном включении  обмоток прибавляется дополнительный сдвиг фазы на 180° и суммарный  сдвиг фазы трансформатором составляет приблизительно 360°.

Трансформаторы имеют  магнитопроводящие сердечники и  токопроводящие обмотки. Для лучшего  охлаждения сердечники и обмотки  мощных трансформаторов погружаются  в бак, наполненный маслом. Сердечники трансформаторов состоят из стержней, на которых размещаются обмотки, и ярм, которые служат для проведения потока между стержнями. Различают  два вида сердечников: стержневой и  броневой.

Броневой сердечник имеет  разветвлённую магнитную систему, вследствие этого поток в ярме составляет половину от потока стержня, на котором расположены обмотки.

Трёхфазные трансформаторы выполняются обычно стержневыми. Их сердечники состоят из расположенных  в одной плоскости трёх стержней, соединённых ярмами. Магнитная система  таких трансформаторов несколько  несимметрична, так как магнитная  проводимость потока крайних стержней и среднего – является неодинаковой.

Вследствие изменения  потока, в контурах стали сердечника индуктируется ЭДС, вызывающая вихревые потоки, которые стремятся замкнуться по контуру стали, расположенному в  поперечном сечении стержня. Для  уменьшения вихревых токов, сердечники трансформатора набираются из изолированных  прямоугольных пластин электротехнической стали толщиной 0,5мм или 0,35мм. Для  уменьшения зазоров в местах стыков, слои сердечника, набранные различными способами, чередуются через один. После сборки, листы верхнего ярма вынимаются и на стержнях устанавливаются обмотки, после чего ярмо вновь заштыховывается. Листы сердечника изолируются лаком или бумагой, имеющей толщину 0,33мм, и стягиваются при помощи изолированных шпилек.

В большинстве случаев  в трансформаторах электропередач применяются так называемые концентрические  обмотки, имеющие вид размещённых  концентрически полых цилиндров. Обычно ближе к сердечнику размещается  обмотка низшего напряжения, требующая  меньшей толщины изоляции сердечника.

По способу охлаждения трансформаторы разделяются на масляные, обмотки которых погружены в  масло и сухие, охлаждаемые воздухом. Мощные силовые трансформаторы имеют  масляное охлаждение. Трансформатор  в большинстве случаев не является твёрдым телом, а содержит большое  количество жидкого масла, которое  оказывает значительное влияние  на теплопередачу.

В большинстве случаев  в трансформаторах электропередач применяются так называемые концентрические  обмотки, которые имеют вид размещенных  концентрически полных  цилиндров (одна в другой). Обычно ближе к сердечнику размещается обмотка низшего  напряжения, требующая меньшей толщины  изоляции сердечника.

В трансформаторах мощностью  до 560 кВ·А концентрическая обмотка  выполняется по типу цилиндрической обмотки, а в большинстве случаев  имеющей два слоя. Слои обмотки  выполняются из провода круглого или прямоугольного сечения. Провод наматывается впритык по винтовой линии  вдоль образующей цилиндра.

В трансформаторах больших  мощностей концентрическая обмотка  низшего напряжения выполняется  по типу винтовой, в которой между  двумя соседними по высоте витками  оставляется канал.

В трансформаторах на напряжение 35 кВ и более применяют концентрическую  обмотку, выполненную по типу непрерывной, в которой, в отличие от винтовой, каждый виток состоит из нескольких концентрически намотанных витков обмотки. Катушки этой обмотки наматываются непрерывно одним проводом без пайки. При воздействии осевых сжимающих  усилий, возникающих при внезапных  коротких замыканиях, наиболее надежными  являются непрерывные обмотки.

 

 

1.4  Опыт холостого хода 

 

Для испытания трансформатора служит опыт холостого хода и опыт короткого замыкания.

При опыте холостого хода трансформатора его вторичная обмотка  разомкнута и тока в этой обмотке  нет (/2—0).

Если первичную обмотку  трансформатора включить в сеть источника  электрической энергии переменного  тока, то в этой обмотке будет  протекать ток холостого хода I0, который представляет собой малую  величину по сравнению с номинальным  током трансформатора. В трансформаторах  больших мощностей ток холостого  хода может достигать значений порядка 5— 10% номинального тока. В трансформаторах  малых мощностей этот ток достигает  значения 25—30% номинального тока. Ток  холостого хода I0 создает магнитный  поток в магнитопроводе трансформатора. Для возбуждения магнитного потока трансформатор потребляет реактивную мощность из сети. Что же касается активной мощности, потребляемой трансформатором при холостом ходе, то она расходуется на покрытие потерь мощности в магнитопроводе, обусловленных гистерезисом и вихревыми токами.

Так как реактивная мощность при холостом ходе трансформатора значительно  больше активной мощности, то коэффициент  мощности cos φ его весьма мал и  обычно равен 0,2-0,3.

По данным опыта холостого  хода трансформатора определяется сила тока холостого хода I0, потери в стали  сердечника Рст и коэффициент  трансформации К.

Силу тока холостого хода I0 измеряет амперметр, включенный в  цепь первичной обмотки трансформатора.

При испытании трехфазного  трансформатора определяется фазный ток  холостого хода.

О потерях в стали сердечника Pст судят по показаниям ваттметра, включенного в цепь первичной  обмотки трансформатора.

Коэффициент трансформации  трансформатора равен отношению  показаний вольтметров, включенных в цепь первичной и вторичной  обмоток.

 

1.5  Схема трансформатора на холостом ходу

 

 

 

 

Рис. 8. – Схема однофазного  трансформатора

Холостым ходом трансформатора называется режим работы, когда к  первичной обмотки трансформатора приложено напряжение, а вторичная  обмотка находится в разомкнутом  состоянии, следовательно, ток в  первичной обмотке является намагничивающим, при этом величина его незначительна  и составляет 5–8% от величины номинального тока. При холостом ходе трансформатора, не обращая внимания на падение напряжения в первичной обмотке трансформатора I01·z1, можно принять, что э.д.с. в  обеих обмотках трансформатора численно равны напряжениям на их зажимах:

E1 ≈ U01 и E2 ≈ U02.

Разделим э.д.с. первичной  обмотки на э.д.с. вторичной обмотки, получим:

E1/E2=W1/W2, следовательно, э.д.с., индуктируемые в обмотках трансформатора, пропорциональны числам витков  обмоток.

Так как при холостом ходе E1 ≈ U01 и E2 ≈ U02, то можно записать:

E1/E2 ≈ U01/U02=W1/W2.

Значит, и напряжение на первичной  стороне U1, а также и на вторичной  стороне U2 трансформатора пропорциональны  числам витков обмоток трансформатора.

 

1.6  Опыт холостого короткого замыкания трансформатора

 

 

При коротком замыкании вторичной  обмотки сопротивление трансформатора очень мало и ток короткого  замыкания во много раз больше номинального. Такой большой ток  вызывает сильный нагрев обмоток  трансформатора и приводит к выходу его из строя. Поэтому трансформаторы снабжаются защитой, отключающей его  при коротких замыканиях.

При опыте короткого замыкания  вторичная обмотка трансформатора замкнута накоротко, т. е. напряжение на зажимах вторичной обмотки равно  нулю. Первичная обмотка включается в сеть с таким пониженным напряжением, при котором токи в обмотках равны номинальным. Такое пониженное напряжение называется напряжением короткого замыкания и обычно равно 5,5% от номинального значения.

По данным опыта короткого  замыкания определяют величину потерь в меди Ям, т. е. потерь на нагрев обмоток. Чаще проводят опыт трехфазного короткого  замыкания, при котором подводимое напряжение снижается до 10—20% от U ном  для электродвигателей с фазным ротором и до 20—30% для электродвигателей  с коротко- замкнутым ротором. Можно  также проводить опыт короткого  замыкания при однофазном токе, подводя  напряжение поочередно к двум выводам  статорной обмотки (ротор заторможен).