Параметры схемы замещения можно определить опытным путём с помощью опытов холостого хода и короткого замыкания.
Опыт холостого хода:
Рисунок 2.3.6 – Схема опыта холостого хода
Опыт холостого хода проводится при разомкнутой вторичной обмотке, а на первичную обмотку подается номинальное напряжение U 1н.
В процессе опыта фиксируется U 1(2)0, P 0, I 10. По данным опыта рассчитывают сопротивления:
 ;
| (2.3.25) |
 ;
| (2.3.26) |
 .
| (2.3.27) |
Коэффициент мощности:
 .
| (2.3.28) |
Схема замещения трансформатора в режиме холостого хода имеет вид:
Рисунок 2.3.7 – Схема замещения трансформатора в режиме холостого хода
Поскольку Z0=Z1+Zмг, а в силовых трансформаторах Zмг>>Z1, то можно считать, что Z0≈ Zмг, r0 ≈ rмг, x0≈xмг.
В режиме холостого хода активная мощность расходуется только на покрытие потерь: в меди, но они малы, т. к. мало r 1, и в стали, поэтому считают, что P0≈Pст. Обычно строят характеристики х.х. в виде зависимостей: I 0, cosφ0, P 0, Z 0 = f (U 10) – рисунок (2.3.8). Поскольку в опыте х. х. падение напряжения на Z1 очень мало, то можно считать, что 
.
Так как Pст~В2, а В2~ 
~ 
, то Рст =Р0~ 
, то есть между Р 0 и U 0 – квадратичная зависимость. Поскольку с ростом U 0 растёт насыщение сердечника, то I 0 растёт быстрее, чем U 0. По этой же причине с ростом U 0 уменьшаются x 0 и, следовательно, Z0.
Так как 
, то в ненасыщенном режиме он постоянен, а в насыщенном – уменьшается.
Рисунок 2.3.8 – Характеристики холостого хода трансформатора
Опыт короткого замыкания:
К первичной обмотке подключают те же приборы, что и в предыдущем случае, а вторичную обмотку закорачивают.
Рисунок 2.3.9 – Схема опыта короткого замыкания трансформатора
К первичной обмотке подводят меньшее (по сравнению с номинальным) напряжение так, чтобы ток Iк 1 был в пределах номинальных значений.
Так же, как и в предыдущем случае рассчитываются Pк, Zк, rк, и xк.
Схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания имеет вид, показанный на рисунке.
Рисунок 2.3.10 –схема замещения трансформатора в режиме к.з.
Общее сопротивление схемы:
, (2.3.29)
так как 
>> 
, то в знаменателе членом можно пренебречь, тогда:
, (2.3.30)
т.е. упрощенная схема замещения имеет вид:
Рисунок 2.3.11 – Упрощенная схема замещения трансформатора в режиме к.з.
На рисунке (2.3.12) показаны характеристики к.з Pк, cosφк, и Iк = f (Uк).
Рисунок 2.3.12 – Характеристики короткого замыкания трансформатора
Поскольку режим к.з. – ненасыщен (снимается при низком Uк), то Iк линейно зависит от Uк, а cos φк есть величина постоянная. Так как Zк (x1 и 
) определяется потоками, замыкающимися по воздуху, то оно не зависит от Uк.
Напряжение Uк , при котором ток короткого замыкания равен номинальному Iк = Iн , называется напряжением короткого замыкания.
В относительных единицах:
 .
| (2.3.31) |
Величина Uк обычно выражается в паспортной табличке трансформатора. Uк можно определить из векторной диаграммы в режиме короткого замыкания:
Треугольник АВС называется треугольником короткого замыкания. Его катеты соответствуют активной Uка и реактивной Uкr составляющим напряжения короткого замыкания, причём:
 ;
| (2.3.32) |
 .
| (2.3.33) |
.
Рисунок 2.3.13 – Векторная диаграмма трансформатора в режиме к.з.
С ростом номинальной мощности трансформатора величина cosφк падает; так при Sн = 10 кВА, cosφк ≈ 0.65; при Sн = 60000кВА, cosφк ≈ 0,05. Таким образом, в мощных трансформаторах преобладают 
и 
.
Обычно 
приводится к температуре обмоток 750С.
В силовых трансформаторах Uк% =4,5 
15.
Поскольку в опыте к.з. Е1 и поток малы, то малы и потери в стали Pст, по этому вся мощность в режиме короткого замыкания идёт на покрытие электрических потерь в обмотках. Если Uк = Uн, то 
и может достигать 25 Iн.
