一种变压器综合故障诊断仿真装置及其仿真方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变压器综合故障诊断仿真装置及其仿真方法，包括高压绕组故障仿真装置、低压绕组故障仿真装置和高低压侧绕组及铁芯绝缘故障仿真装置，高/低压绕组故障仿真装置用于导电回路接触不良故障、绕组短路故障、高压绕组断股与绕组开路的故障仿真以及高压绕组分接开关档位错档的故障和低压侧三角形和星型绕组的转换，高低压侧绕组及铁芯绝缘故障仿真装置用于仿真正常无故障状态仿真、高压绕组对地短路的故障、低压绕组对地短路的故障、高低压绕组间短路的故障和铁芯多点接地的故障。本发明专利技术通过操作各个开关实现变压器综合故障仿真，结构简单、成本低、占用空间小、仿真效果更好，避免设备带病运行，降低设备风险，提升培训效果。

A simulation device for transformer comprehensive fault diagnosis and its simulation method

The invention discloses a transformer fault diagnosis simulation device and simulation methods, including simulation of high voltage winding fault device, low voltage winding fault simulation device and high voltage side winding and core insulation fault simulation device, high / low voltage winding fault simulation device for converting electric circuit fault simulation by bad contact fault, winding short-circuit fault, high voltage winding breaking and winding open circuit and high voltage winding fault switch gear gear dislocation and low voltage side of the triangle and star winding, high and low voltage winding and core insulation fault simulation device for the simulation of normal fault simulation, the high voltage winding to ground short circuit fault, low voltage winding short circuit to ground fault, high and low voltage winding the short circuit fault and the iron core multipoint earthing fault. The invention realizes the comprehensive fault simulation of transformer through operation of each switch, and has simple structure, low cost, small occupied space and better simulation effect. It can avoid equipment running ill, reduce equipment risk and improve training effect.

【技术实现步骤摘要】
一种变压器综合故障诊断仿真装置及其仿真方法
本专利技术属于变压器故障仿真
，具体涉及一种变压器综合故障诊断仿真装置及其仿真方法。
技术介绍
由于室内培训场地空间有限，仿真装置若配置大型变压器，成本高，占用空间大，结构复杂，仿真效果差。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：提供一种变压器综合故障诊断仿真装置及其仿真方法，结构简单、成本低、占用空间小、仿真效果更好，以解决上述现有技术中存在的问题。本专利技术采取的技术方案为：一种变压器综合故障诊断仿真装置，包括高压绕组故障仿真装置、低压绕组故障仿真装置和高低压侧绕组及铁芯绝缘故障仿真装置，高压绕组故障仿真装置用于仿真高压侧绕组正常无故障、导电回路接触不良故障、绕组短路故障、高压绕组断股与绕组开路的故障仿真和分接开关档位错档的故障，低压绕组故障仿真装置用于仿真低压侧绕组正常无故障、导电回路接触不良的故障、绕组短路故障、低压绕组断股与绕组开路的故障仿真以及低压侧三角形和星型绕组的转换，高低压侧绕组及铁芯绝缘故障仿真装置用于仿真正常无故障状态仿真、高压绕组对地短路的故障、低压绕组对地短路的故障、高低压绕组间短路的故障和铁芯多点接地的故障。优选的，上述高压绕组故障仿真装置包括A相绕组、B相绕组、C相绕组和中性线N，每相绕组均包括一个电阻和与电阻串接的并联的三条分支绕组，电阻两端连接有电阻短路开关，每条分支绕组均包括依次串接的第一股绕组、第二股绕组、第三股绕组和第四股绕组，第一股绕组始端和终端连接有绕组短路开关，第一股绕组和第二股绕组之间连接有断路开关，每条分支绕组的第二股绕组和第三股绕组间均引出公共分接线三连接到分接开关，每条分支绕组的第三股绕组和第四股绕组间均引出公共分接线二连接到分接开关，每条分支绕组的尾端合并后的分接线一连接有分接开关，每个分接开关出线端连接到中性线N。优选的，上述A相绕组B相绕组和C相绕组上的电阻分别为电阻RA、电阻RB和电阻RC，电阻RA、电阻RB和电阻RC的两端连接的电阻短路开关分别为开关1S、开关2S和开关3S；A相绕组、B相绕组和C相绕组的九条分支绕组的第一股绕组连接的绕组短路开关分别为开关4S、开关5S、开关6S、开关7S、开关8S、开关9S、开关10S、开关11S和开关12S；A相绕组、B相绕组和C相绕组的九条分支绕组的断路开关分别为开关13S、开关14S、开关15S、开关16S、开关17S、开关18S、开关19S、开关20S和开关21S。优选的，上述A相绕组、B相绕组和C相绕组的九条分支绕组的第二股绕组和第三股绕组间的公共分接线三连接的分接开关分别为开关24S、开关27S、开关30S；A相绕组、B相绕组和C相绕组的九条分支绕组的第三股绕组和第四股绕组间的公共分接线二连接的分接开关分别为开关23S、开关26S、开关29S；A相绕组、B相绕组和C相绕组的九条分支绕组的第四股绕组尾端合并后的分接线一连接的分接开关分别为开关22S、开关25S、开关28S。优选的，上述低压绕组故障仿真装置包括a相绕组、b相绕组、c相绕组和中性线n，每相绕组均包括一个电阻和与电阻串接的并联的三条分支绕组，电阻两端连接有电阻短路开关，每条分支绕组均包括依次串接的第一股绕组和第二股绕组，第一股绕组始端和终端连接有绕组短路开关，第一股绕组和第二股绕组之间连接有断路开关，每条分支绕组的尾端合并后的分接线一连接有双档位开关，双档位开关的两出线端中一端连接到相邻绕组的分支绕组始端，另一端均连接到中性线n。优选的，上述a相绕组b相绕组和c相绕组上的电阻分别为电阻Ra、电阻Rb和电阻Rc，电阻Ra、电阻Rb和电阻Rc的两端连接的电阻短路开关分别为开关1S'、开关2S'和开关3S'；a相绕组、b相绕组和c相绕组的九条分支绕组的第一股绕组连接的绕组短路开关分别为开关4S'、开关5S'、开关6S'、开关7S'、开关8S'、开关9S'、开关10S'、开关11S'和开关12S'；a相绕组、b相绕组和c相绕组的九条分支绕组的断路开关分别为开关13S'、开关14S'、开关15S'、开关16S'、开关17S'、开关18S'、开关19S'、开关20S'和开关21S'；a相绕组、b相绕组和c相绕组上的双档位开关的两连通点分别为1k'与4k'、2k'与5k'和3k'与6k'。优选的，上述铁芯绝缘故障仿真装置包括铁芯以及缠绕在铁芯上的低压侧的a相绕组、b相绕组、c相绕组与中性线n和高压侧的A相绕组、B相绕组、C相绕组与中性线N，中性线N通过开关31S和开关33S分别连接到变压器外壳和中心线n上，中心线n通过开关32S连接到变压器外壳上，变压器外壳通过开关34S连接到铁芯上。优选的，上述一种变压器综合故障诊断仿真装置的仿真方法，该方法为：高压绕组故障仿真装置：1）变压器处于正常无故障状态仿真：高压侧绕组回路中的开关状态为：开关1S、开关2S和开关3S闭合，电阻RA、电阻RB和电阻RC均短接，4S、开关5S、开关6S、开关7S、开关8S、开关9S、开关10S、开关11S和开关12S均断开，开关13S、开关14S、开关15S、开关16S、开关17S、开关18S、开关19S、开关20S和开关21S均闭合；2）高压绕组导电回路接触不良的故障状态仿真：处于正常仿真状态的变压器，将其开关1S、开关2S和开关3S断开；3）每相高压绕组的每条分支绕组的第一股绕组短路故障仿真：处于正常仿真状态的变压器，将开关4S、开关5S、开关6S、开关7S、开关8S、开关9S、开关10S、开关11S和开关12S均闭合；4）高压绕组断股、绕组开路的故障仿真：处于正常仿真状态的变压器，将开关13S、开关14S、开关15S、开关16S、开关17S、开关18S、开关19S、开关20S和开关21S均断开；5）分接开关档位错档的故障仿真：处于正常仿真状态的变压器，通过操作分接线一处对应的开关24S、开关27S、开关30S或分接线二处对应的开关23S、开关26S、开关29S以及分接线开关三处对应的开关22S、开关25S、开关28S相互错位断开或闭合；低压绕组故障仿真装置：1）变压器处于正常无故障状态仿真：低压侧绕组回路中的开关状态为：开关1S'、开关2S'和开关3S'闭合，电阻Ra、电阻Rb和电阻Rc均短接，开关4S'、开关5S'、开关6S'、开关7S'、开关8S'、开关9S'、开关10S'、开关11S'和开关12S'均断开，开关13S'、开关14S'、开关15S'、开关16S'、开关17S'、开关18S'、开关19S'、开关20S'和开关21S'均闭合；2）低压绕组导电回路接触不良的故障状态仿真：处于正常仿真状态的变压器，将其开关1S'、开关2S'和开关3S'断开；3）每相低压绕组的每条分支绕组的第一股绕组短路故障仿真：处于正常仿真状态的变压器，将开关4S'、开关5S'、开关6S'、开关7S'、开关8S'、开关9S'、开关10S'、开关11S'和开关12S'均闭合；4）低压绕组断股、绕组开路的故障仿真：处于正常仿真状态的变压器，将开关13S'、开关14S'、开关15S'、开关16S'、开关17S'、开关18S'、开关19S'、开关20S'和开关21S'均断开；铁芯绝缘故障仿真装置：1）变压器铁芯处于正常无故障状态仿真：高低压绕组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器综合故障诊断仿真装置，其特征在于：包括高压绕组故障仿真装置、低压绕组故障仿真装置和高低压侧绕组及铁芯绝缘故障仿真装置，高压绕组故障仿真装置用于仿真高压侧绕组正常无故障、导电回路接触不良故障、绕组短路故障、高压绕组断股与绕组开路的故障仿真和分接开关档位错档的故障，低压绕组故障仿真装置用于仿真低压侧绕组正常无故障、导电回路接触不良的故障、绕组短路故障、低压绕组断股与绕组开路的故障仿真以及低压侧三角形和星型绕组的转换，高低压侧绕组及铁芯绝缘故障仿真装置用于仿真正常无故障状态仿真、高压绕组对地短路的故障、低压绕组对地短路的故障、高低压绕组间短路的故障和铁芯多点接地的故障。

【技术特征摘要】
1.一种变压器综合故障诊断仿真装置，其特征在于：包括高压绕组故障仿真装置、低压绕组故障仿真装置和高低压侧绕组及铁芯绝缘故障仿真装置，高压绕组故障仿真装置用于仿真高压侧绕组正常无故障、导电回路接触不良故障、绕组短路故障、高压绕组断股与绕组开路的故障仿真和分接开关档位错档的故障，低压绕组故障仿真装置用于仿真低压侧绕组正常无故障、导电回路接触不良的故障、绕组短路故障、低压绕组断股与绕组开路的故障仿真以及低压侧三角形和星型绕组的转换，高低压侧绕组及铁芯绝缘故障仿真装置用于仿真正常无故障状态仿真、高压绕组对地短路的故障、低压绕组对地短路的故障、高低压绕组间短路的故障和铁芯多点接地的故障。2.根据权利要求1所述的一种变压器综合故障诊断仿真装置，其特征在于：高压绕组故障仿真装置包括A相绕组、B相绕组、C相绕组和中性线N，每相绕组均包括一个电阻和与电阻串接的并联的三条分支绕组，电阻两端连接有电阻短路开关，每条分支绕组均包括依次串接的第一股绕组、第二股绕组、第三股绕组和第四股绕组，第一股绕组始端和终端连接有绕组短路开关，第一股绕组和第二股绕组之间连接有断路开关，每条分支绕组的第二股绕组和第三股绕组间均引出公共分接线三连接到分接开关，每条分支绕组的第三股绕组和第四股绕组间均引出公共分接线二连接到分接开关，每条分支绕组的尾端合并后的分接线一连接有分接开关，每个分接开关出线端连接到中性线N。3.根据权利要求2所述的一种变压器综合故障诊断仿真装置，其特征在于：A相绕组B相绕组和C相绕组上的电阻分别为电阻RA、电阻RB和电阻RC，电阻RA、电阻RB和电阻RC的两端连接的电阻短路开关分别为开关1S、开关2S和开关3S；A相绕组、B相绕组和C相绕组的九条分支绕组的第一股绕组连接的绕组短路开关分别为开关4S、开关5S、开关6S、开关7S、开关8S、开关9S、开关10S、开关11S和开关12S；A相绕组、B相绕组和C相绕组的九条分支绕组的断路开关分别为开关13S、开关14S、开关15S、开关16S、开关17S、开关18S、开关19S、开关20S和开关21S。4.根据权利要求2所述的一种变压器综合故障诊断仿真装置，其特征在于：A相绕组、B相绕组和C相绕组的九条分支绕组的第二股绕组和第三股绕组间的公共分接线三连接的分接开关分别为开关24S、开关27S、开关30S；A相绕组、B相绕组和C相绕组的九条分支绕组的第三股绕组和第四股绕组间的公共分接线二连接的分接开关分别为开关23S、开关26S、开关29S；A相绕组、B相绕组和C相绕组的九条分支绕组的第四股绕组尾端合并后的分接线一连接的分接开关分别为开关22S、开关25S、开关28S。5.根据权利要求1所述的一种变压器综合故障诊断仿真装置，其特征在于：低压绕组故障仿真装置包括a相绕组、b相绕组、c相绕组和中性线n，每相绕组均包括一个电阻和与电阻串接的并联的三条分支绕组，电阻两端连接有电阻短路开关，每条分支绕组均包括依次串接的第一股绕组和第二股绕组，第一股绕组始端和终端连接有绕组短路开关，第一股绕组和第二股绕组之间连接有断路开关，每条分支绕组的尾端合并后的分接线一连接有双档位开关，双档位开关的两出线端中一端连接到相邻绕组的分支绕组始端，另一端均连接到中性线n。6.根据权利要求5所述的一种变压器综合故障诊断仿真装置，其特征在于：a相绕组b相绕组和c相绕组上的电阻分别为电阻Ra、电阻Rb和电阻Rc，电阻Ra、电阻Rb和电阻Rc的两端连接的电阻短路开关分别为开关1S'、开关2S'和开关3S'；a相绕组、b相绕组和c相绕组的九条分支绕组的第一股绕组连接的绕组短路开关分别为开关4S'、开关5S'、开关6S'、开关7S'、开关8S'、开关9S'、开关10S'、开关11S'和开关12S'；a相绕组、b相绕组和c相绕组的九条分支绕组的断路开关分别为开关13S'、开关14S'、开关15S'、开关16S'、开关17S'、开关18S'、开关19S'、开关20S'和开关21S'；a相绕组、b相绕组和c相绕组上的双档位开关的两连通点分别为1k'与4k'、2k'与5k'和3k'与6k'。7.根据权利要求1所述的一种变压器综合故障诊断仿真装置，其特征在于：铁芯绝缘故障仿真装置包括铁芯以及缠绕在铁芯上的低压侧的a相绕组、b相绕组、c相绕组与中性线n和高压侧的A相绕组、B相绕组、C相绕组与中性线N，中性线N通过开关31S和开关33S分别连接到变压器外壳和中心线n上...

【专利技术属性】
技术研发人员：史纯清，黄俊澄，刘昌宏，陆承虎，罗家猛，陶露，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52