A.- D._, a travaillé en qualité de manoeuvre au service de l'entreprise X._ et Y._, à partir du 29 juin 1995. A ce titre, il était assuré contre le risque d'accidents professionnels et non professionnels auprès de la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA).
Le 3 juillet 1995, alors qu'il était occupé à démonter un toit de tente, il est tombé sur le sol herbeux d'une hauteur de 2,5 m à 3 m, subissant une fracture-tassement du mur antérieur de D12, sans troubles neurologiques. Après une hospitalisation de deux semaines, D._ a porté un corset plâtré durant trois mois. Il n'a cessé par la suite de se plaindre d'importantes douleurs dorsales, compliquées d'un blocage et d'une irradiation douloureuse dans le membre inférieur droit. Il n'a plus repris d'activité professionnelle.
Par décision du 25 avril 1997, la CNA a mis un terme à ses prestations à partir du 1er mai suivant et a alloué à son assuré une indemnité pour atteinte à l'intégrité de 5 %. L'opposition formée par ce dernier contre ce prononcé, limitée au refus d'une rente d'invalidité, a été rejetée dans une nouvelle décision du 2 septembre 1997.
B.- D._ a déféré cette décision au Tribunal des assurances du canton de Vaud, en concluant à l'octroi d'une rente d'invalidité correspondant à une incapacité de travail totale, à partir du 1er mai 1997. Par jugement du 10 juin 1999, la cour cantonale a rejeté le recours.
C.- D._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement dont il demande l'annulation. Il conclut à l'octroi d'une rente d'invalidité pour une incapacité de travail de 100 %, à partir du 1er mai 1997, sous suite de dépens.
La CNA conclut au rejet du recours. L'Office fédéral des assurances sociales ne s'est pas déterminé.

Considérant en droit :
1.- Est litigieux le droit du recourant à une rente d'invalidité LAA à partir du 1er mai 1997. Il n'est pas contesté que son état de santé, à ce moment-là, l'empêchait de reprendre une activité professionnelle. Reste à déterminer si les troubles dont il souffre découlent de l'accident assuré.
2.- Nonobstant l'avis du recourant, qui fait état essentiellement de douleurs et de limitations subjectives, mais non d'atteintes objectivables, force est de constater que l'ensemble du dossier met en évidence des lésions somatiques discrètes. Les médecins consultés sont pratiquement unanimes sur ce point :
- dans un rapport du 27 décembre 1995, le docteur A._, chef de clinique adjoint au service d'orthopédie et de traumatologie du Centre hospitalier Z._, relève déjà "une discrépance assez importante entre les doléances du malade et (les) constatations objectives";
- le rapport de sortie de la Clinique W._, du 19 mars 1996, mentionne que les divers examens pratiqués n'ont pas permis d'"expliquer la gravité des troubles encore existants" et fait état d'une "extension considérable des symptômes sur un terrain de névrose de conversion";
- le docteur B._, spécialiste FMH en neurologie, qui juge son patient "extrêmement démonstratif dans ses plaintes et son attitude", constate aussi que D._ présente "un status après évolution normale d'une fracturetassement de D12 pouvant expliquer quelques douleurs résiduelles, mais s'étant malheureusement compliquée d'une surcharge psychogène majeure expliquant le caractère et l'importance actuels des troubles" (rapport du 28 mars 1996);
- le docteur C._, médecin adjoint à l'Hôpital orthopédique V._, observe que "l'examen du patient est rendu extrêmement difficile par un manque de collaboration", et se dit "frappé par une discrépance entre les plaintes du malade et les constatations objectives" (rapport médical intermédiaire du 25 juin 1996);
- le docteur E._, médecin d'arrondissement de la CNA estime que "ces constatations objectives ne permettent en aucune manière de comprendre l'évolution catastrophique à laquelle on assiste" et que "pour les seules suites organiques de l'accident du 3 juillet 1995, rien ne s'oppose à ce que ce patient reprenne en plein et sans aucune restriction son métier d'agent de sécurité" (rapport médical final du 23 avril 1997);
- la doctoresse F._, médecin traitant, dans un courrier du 23 mai 1997 déposé par l'avocat du recourant, reprend à son compte tous les avis qui précèdent en ce qui concerne la quasi absence de séquelles somatiques.
Seuls les spécialistes de la Policlinique psychiatrique universitaire du Département Universitaire de Psychiatrie Adulte (DUPA) de U._ expriment un avis divergent. Selon ces médecins "l'accident et la prise en charge qui s'en est suivie ont provoqué une atteinte physique et psychique dont la combinaison engendre une incapacité totale de travail qui persiste à ce jour". Retenant le diagnostic de "syndromes douloureux somatoformes persistants", sans écarter celui de "névrose de conversion", ils déclarent que l'équilibre psychique de leur patient a "été ébranlé, ce qui explique l'importance et le caractère des troubles actuels qui sont en décalage avec les constatations objectives" (rapports des 3 juillet 1997 et 24 février 1998).
Dans ce contexte, c'est à juste titre que les premiers juges et la CNA ont limité leur examen au lien de causalité entre l'accident et les troubles psychiques présentés par le recourant.
3.- a) Le droit à des prestations découlant d'un accident assuré suppose d'abord, entre l'événement dommageable de caractère accidentel et l'atteinte à la santé, un lien de causalité naturelle et adéquate. Les principes que la jurisprudence a développés à propos de cette notion ont été correctement exposés par les premiers juges, si bien qu'on peut, à ce sujet, renvoyer aux considérants de leur jugement.
b) Les premiers juges ont admis implicitement l'existence d'un lien de causalité naturelle entre la chute du 3 juillet 1995 et les troubles psychiques dont se plaint l'assuré. Toutefois, si l'on considérait, au regard des deux rapports des spécialistes de la Policlinique de Lausanne, que cette première condition du droit à des prestations de l'intimée était satisfaite, le recourant ne saurait prétendre à une rente d'invalidité de l'assuranceaccidents, faute de causalité adéquate.
4.- a) A cet égard, dans son arrêt K. du 27 avril 1998, le Tribunal fédéral des assurances a rappelé, en ce qui concerne la classification des accidents entraînant des troubles psychiques réactionnels, sa jurisprudence relative aux chutes d'une certaine hauteur (RAMA 1998 n° U 307 p. 448).
Il en résulte en particulier que la gravité d'un accident ne saurait être appréciée qu'en fonction seulement d'une hauteur de chute déterminée.
b) En l'espèce, le recourant a chuté de 2,5 à 3 mètres sur le sol herbeux. A la lumière de la jurisprudence précitée - confirmée encore dans un arrêt non publié M. du 8 février 2000, U 167/99 (chute d'un assuré sur le sol, d'une hauteur de six à huit mètres, provoquant une fissure d'une vertèbre cervicale) - l'accident appartient, ainsi qu'en ont décidé les premiers juges, à la catégorie des accidents de gravité moyenne, à mi-chemin entre les accidents graves et les accidents bénins (cf. également RAMA 1999 n° U 330 p. 122; arrêts P. du 27 janvier 2000, U 308/98, et F. du 15 février 2000, U 171/99).
Dans un tel contexte, un seul des critères définis par la jurisprudence pourrait, selon les circonstances, suffire à faire admettre l'existence d'une relation de causalité adéquate entre l'accident et l'incapacité de gain d'origine psychique. Cette hypothèse n'est cependant pas réalisée dans le cas d'espèce, où seul pourrait entrer en ligne de compte le critère du caractère particulièrement impressionnant de l'accident. Or, aucun élément du dossier ne permet de qualifier l'accident litigieux de particulièrement impressionnant.
L'avis contraire des médecins du DUPA n'est à cet égard pas convaincant. Ceux-ci partent de l'idée erronée que la chute a eu lieu d'une hauteur de 5 mètres, alors que la toiture de la tente se trouvait en réalité à 2,5-3 mètres du sol. Ils relèvent la nécessité d'une évacuation par hélicoptère, alors que ce genre d'intervention, qui s'est considérablement multiplié ces dernières années, ne permet pas de déduire quoi que ce soit quant à l'événement accidentel. En réalité, comme l'ont considéré à juste titre les premiers juges, tel qu'il est survenu, l'accident litigieux, sans être anodin, ne peut être considéré comme spécialement marquant.
c) Le recourant invoque encore la lourde méprise de la CNA qui a considéré qu'il était apte à reprendre le travail en plein, un an après un diagnostic d'invalidité posé à la sortie de la Clinique W._ en mars 1996, ainsi que "les erreurs commises lors du traitement médical post-traumatique"
En ce qui concerne le premier grief, D._ semble faire allusion à la décision du 25 avril 1997, confirmée le 2 septembre suivant. Or, c'est précisément sa conformité au droit qui est examinée dans le présent arrêt.
Quant au second grief, il n'est pas fondé. En effet, dans son rapport du 27 décembre 1995 le docteur A._ indique, six mois après la chute, que la fracture-tassement de D12 a été traitée orthopédiquement avec des suites radiologiques satisfaisantes. Le rapport de sortie de la Clinique W._ du 19 mars 1996 fait également état d'une évolution satisfaisante vers la guérison et d'un bon pronostic au niveau somatique. Ce rapport mentionne également qu'au niveau somatique d'autres mesures diagnostiques et/ou thérapeutiques ne permettront vraisemblablement pas de découvrir d'autres points essentiels ou d'entraîner une amélioration sensible des troubles. Par ailleurs, il ressort du rapport du 23 avril 1997 du médecin d'arrondissement de la CNA que le patient est satisfait de son médecin traitant, le docteur G._. De surcroît, à l'exception du rapport des médecins du DUPA, l'ensemble du dossier médical met en évidence le caractère démonstratif du recourant et l'absence de substrat organique concernant les lésions physiques, de sorte que, sur ce plan non plus, aucune erreur médicale ne peut être constatée.
d) Dans ces circonstances, il y a lieu de nier l'existence d'un lien de causalité adéquate entre l'accident du 3 juillet 1995 et les troubles observés, si bien que l'intimée ne répond pas de ceux-ci.
5.- a) Selon la jurisprudence, l'uniformité de la notion d'invalidité, qui doit conduire à fixer pour une même atteinte à la santé un même taux d'invalidité, règle la coordination de l'évaluation de l'invalidité en droit des assurances sociales (<ref-ruling> consid. 2a). Des divergences ne sont toutefois pas à exclure d'emblée (même arrêt, p. 292 consid. 2b et les références). L'uniformité de la notion d'invalidité ne libère pas les divers assureurs sociaux de l'obligation de procéder chacun de manière indépendante à l'évaluation de l'invalidité dans chaque cas concret. Ils ne peuvent en aucun cas se borner à reprendre, sans autre examen, le degré d'invalidité fixé par un autre assureur. Un tel effet contraignant ne se justifierait pas. Cependant, il ne convient pas non plus que l'invalidité soit fixée dans les diverses branches des assurances sociales de manière complètement indépendante de décisions déjà prises par d'autres assureurs. A tout le moins, des évaluations de l'AI entrées en force ne sauraient être purement ignorées (même arrêt, p. 293 consid. 2d).
b) En l'espèce, le taux retenu par l'assurance-invalidité ne lie pas l'assureur-accidents, car il prend en considération les affections psychiques du recourant. Or, l'intimée n'a pas à répondre des répercussions de ceux-ci sur la capacité de gain du recourant, ainsi qu'il résulte du consid. 4 ci-dessus.
Dans ces circonstances, le jugement du 10 juin 1999 ne peut qu'être confirmé.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances
prononce :
I. Le recours est rejeté.
II. Il n'est pas perçu de frais de justice.
III. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au
Tribunal des assurances du canton de Vaud, et à
l'Office fédéral des assurances sociales. Lucerne, le 28 novembre 2001
Au nom du
Tribunal fédéral des assurances
Le Président de la IIe Chambre :
La Greffière :