CN104183178A - 变压器模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变压器模拟装置，属于变压器容量检测装置领域，包括外壳，外壳上设有变压器一次侧三相接口、二次侧三相接口、二次侧中性点接口和继电器接口，外壳内设有一次侧模拟电路、二次侧模拟电路和控制电路，一次侧三相接口二次侧三相接口和继电器接口分别连接到一次侧模拟电路、二次侧模拟电路和控制电路的电源端，实际操作成本低，测量十分方便。
Description
技术领域
本发明提供一种变压器模拟装置，属于变压器容量检测装置领域。
背景技术
新入职国家电网的员工往往需要对供电工作中的各个部分进行熟悉，但是对变压器测量上，因变压器容量的不同，要学会对各个容量等级的变压器测量时的注意事项，而仅仅在书本上进行学习不容易融会贯通，所以需要在各个容量等级的变压器上进行实际操作练习。
目前现有技术缺陷在于：其一，购买多个等级的变压器价格昂贵，且运输不方便，使实际操作的成本较高；其二，大容量变压器体积较大，实际操作起来十分不方便
发明内容
本发明目的在于提供一种变压器模拟装置，实际操作成本低，测量十分方便。
本发明所述的变压器模拟装置，包括外壳，外壳上设有变压器一次侧三相接口、二次侧三相接口、二次侧中性点接口和继电器接口，外壳内设有一次侧模拟电路、二次侧模拟电路和控制电路，一次侧三相接口二次侧三相接口和继电器接口分别连接到一次侧模拟电路、二次侧模拟电路和控制电路的电源端。
所述的变压器模拟装置，首先，查阅一下需要测量的标准变压器的自身的感抗和阻抗，并使用一次侧模拟电路6与二次侧模拟电路8模拟出标准变压器的自身的感抗和阻抗，将一次侧三相接口2和二次侧三相接口3分别连接到容量测试仪的一次侧与二次侧电源端，二次侧中性点接口4直接接地，将继电器接口5连接到容量测试仪的控制端，使容量测试仪首先根据待测变压器的接线方式，控制控制电路8中的继电器位置变换，实现一次侧模拟电路6和二次侧模拟电路7与待测变压器的星角接线方式对应，并使用容量测试仪对本发明进行测试即可，并查阅测试数值是否与标准数值一致，可知自己接线或对数值设定是否正确，该过程十分快捷，因使用容量测试仪发出的电源，所以原件的电压等级都较低，所以质量和占用空间都较小，方便携带，本发明可模拟各种型号的变压器的自身阻抗，避免了购置标准变压器进行实际操作，大大的降低了成本，且十分精确，测量过程十分方便。
所述的变压器模拟装置，一次侧模拟电路包括可变电阻和可变电感，可变电阻与可变电感串联组成一组模拟的绕组，三个模拟的绕组通过控制电路内设有的继电器的常开触点星接和角接，三个模拟的绕组中的三个可变电感的另一端分别连接到一次侧三相接口。
所述的变压器模拟装置，二次侧模拟电路包括三组模拟的绕组，三个模拟的绕组通过控制电路内设有的继电器的常开触点星接和角接，三个模拟的绕组中的三个可变电感的另一端分别连接到二次侧三相接口，外壳上设有接地装置，三个模拟的绕组星形连接的中性点通过继电器的常开触点和接地装置连接到二次侧中性点接口。
所述的变压器模拟装置，使用可变电感与可变电阻串联，来模拟变压器一次侧与二次侧的一相绕组的感抗和阻抗，并且三个模拟的绕组的接线方式为通过控制电路同时星接和角接，在使用时，可调节可变电感和可变电阻来对各种型号的变压器进行模拟，因一次侧模拟电路和二次侧模拟电路同时星接和角接，可以通过控制控制电路来断开一次侧或二次侧的星形线路或角形线路，来模拟不同型号的变压器的一次侧与二次侧的星角接关系，使本发明可以模拟各种型号的变压器，大大的节省了购置标准变压器的成本。
所述的变压器模拟装置，控制电路包括继电器A、继电器B、继电器a和继电器b，继电器A、继电器B、继电器a和继电器b并联，继电器A、继电器B、继电器a和继电器b的线圈一端分别连接到四个继电器接口，另一端连接到接地装置。继电器A、继电器B、继电器a和继电器b均为四开四闭的继电器，因为星接与角接均需要三条线路将三个模拟的绕组的一端接到一点和首尾相接，所以使用继电器A的三个常开触点分别设置在一次侧模拟电路中三个模拟的绕组的星形连接线上，继电器A的三个常开触点分别设置在一次侧模拟电路中三个模拟的绕组的角形连接线上，继电器A的三个常开触点分别设置在二次侧模拟电路中三个模拟的绕组的星形连接线上，最后一个常开触点设置于中性点与接地装置之间，继电器A的三个常开触点分别设置在二次侧模拟电路中三个模拟的绕组的角形连接线上，这样根据实际需要，例如待测变压器一次侧为角接，二次侧为星接，则通过对应继电器B的线圈和继电器a的线圈的继电器接口通电即可，使相应线路上的常开触点闭合，从而实现一次侧模拟电路的角接与二次侧模拟线路的星接，该种方法十分可靠，通过容量测试仪对继电器相应接口通电或使用两根电线将相应继电器接口与电源接通即可实现一次侧模拟电路和二次侧模拟电路的星角变换，避免了设置不同接线方式的本发明来备用，大大的降低了成本。
所述的变压器模拟装置，可变电阻和可变电感上设有步进电机，步进电机通过传动装置连接到可变电阻和可变电感的调节端，步进电机上设有电机控制器。本发明所使用的电机控制器为LP9110型电机控制器，通过计算机控制电机控制器，使电机控制器控制步进电机正传或反转，来使步进电机通过传动装置带动可变电感和可变电阻的调节端调节可变电阻和可变电感的数值，使可变电阻和可变电感模拟各种变压器的感抗和阻抗，避免了操作人员打开外壳来手动调节值，使本发明调节更加方便快捷。
本发明与现有技术相比有益效果为：
所述的变压器模拟装置，首先，查阅一下需要测量的标准变压器的自身的感抗和阻抗，并使用一次侧模拟电路与二次侧模拟电路模拟出标准变压器的自身的感抗和阻抗，将一次侧三相接口和二次侧三相接口分别连接到容量测试仪的一次侧与二次侧电源端，二次侧中性点接口直接接地，将继电器接口连接到容量测试仪的控制端，使容量测试仪首先根据待测变压器的接线方式，控制控制电路中的继电器位置变换，实现一次侧模拟电路和二次侧模拟电路与待测变压器的星角接线方式对应，并使用容量测试仪对本发明进行测试即可，并查阅测试数值是否与标准数值一致，可知自己接线或对数值设定是否正确，该过程十分快捷，因使用容量测试仪发出的电源，所以原件的电压等级都较低，所以质量和占用空间都较小，方便携带，本发明可模拟各种型号的变压器的自身阻抗，避免了购置标准变压器进行实际操作，大大的降低了成本，且十分精确，测量过程十分方便。
所述的变压器模拟装置，使用可变电感与可变电阻串联，来模拟变压器一次侧与二次侧的一相绕组的感抗和阻抗，并且三个模拟的绕组的接线方式为通过控制电路同时星接和角接，在使用时，可调节可变电感和可变电阻来对各种型号的变压器进行模拟，因一次侧模拟电路和二次侧模拟电路同时星接和角接，可以通过控制控制电路来断开一次侧或二次侧的星形线路或角形线路，来模拟不同型号的变压器的一次侧与二次侧的星角接关系，使本发明可以模拟各种型号的变压器，大大的节省了购置标准变压器的成本。
所述的控制电路，继电器A、继电器B、继电器a和继电器b均为四开四闭的继电器，因为星接与角接均需要三条线路将三个模拟的绕组的一端接到一点和首尾相接，所以使用继电器A的三个常开触点分别设置在一次侧模拟电路中三个模拟的绕组的星形连接线上，继电器A的三个常开触点分别设置在一次侧模拟电路中三个模拟的绕组的角形连接线上，继电器A的三个常开触点分别设置在二次侧模拟电路中三个模拟的绕组的星形连接线上，最后一个常开触点设置于中性点与接地装置之间，继电器A的三个常开触点分别设置在二次侧模拟电路中三个模拟的绕组的角形连接线上，这样根据实际需要，例如待测变压器一次侧为角接，二次侧为星接，则通过对应继电器B的线圈和继电器a的线圈的继电器接口通电即可，使相应线路上的常开触点闭合，从而实现一次侧模拟电路的角接与二次侧模拟线路的星接，该种方法十分可靠，通过容量测试仪对继电器相应接口通电或使用两根电线将相应继电器接口与电源接通即可实现一次侧模拟电路和二次侧模拟电路的星角变换，避免了设置不同接线方式的本发明来备用，大大的降低了成本。
所述的步进电机，本发明所使用的电机控制器为LP9110型电机控制器，通过计算机控制电机控制器，使电机控制器控制步进电机正传或反转，来使步进电机通过传动装置带动可变电感和可变电阻的调节端调节可变电阻和可变电感的数值，使可变电阻和可变电感模拟各种变压器的感抗和阻抗，避免了操作人员打开外壳来手动调节值，使本发明调节更加方便快捷。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为一次侧模拟电路和二次侧模拟电路电路图；
图3为本发明控制器电器原理图。
图中：1、外壳；2、一次侧三相接口；3、二次侧三相接口；4、二次侧中性点接口；5、继电器接口；6、一次侧模拟电路；7、二次侧模拟电路；8、控制电路；9、可变电阻；10、继电器b的线圈；11、可变电感；12、模拟的绕组；13、继电器A的其中三个常开触点；14、继电器B的其中三个常开触点；15、继电器a的其中三个常开触点；16、继电器b的其中三个常开触点；17、继电器a的最后一个常开触点；18、接地装置；19、继电器A的线圈；20、继电器B的线圈；21、继电器a的线圈。
具体实施方式
下面结合本发明对本发明实施例做进一步说明：
实施例1：如图1所示，本发明所述的变压器模拟装置，包括外壳1，外壳1上设有变压器一次侧三相接口2、二次侧三相接口3、二次侧中性点接口4和继电器接口5，外壳1内设有一次侧模拟电路6、二次侧模拟电路7和控制电路8，一次侧三相接口2、二次侧三相接口3和继电器接口5分别连接到一次侧模拟电路6、二次侧模拟电路7和控制电路8的电源端。
实施例2：在实施例1所述的结构基础上，如图2所示，一次侧模拟电路6包括可变电阻9和可变电感11，可变电感11一端连接到一个一次侧三相接口2，另一端连接到可变电阻9的一端，这样的一个可变电感11和一个可变电阻9组成一个模拟的绕组12，一次侧模拟电路6设有三个模拟的绕组12，三个模拟的绕组12中的可变电阻9的另一端均通过控制电路8中的继电器的常开触点连接到同一个中性点构成星接，并将一个模拟的绕组12的可变电阻9的另一端通过控制电路8中的继电器的常开触点连接到另一个模拟的绕组12的可变电感11与一次侧三相接口2连接的一端，另一个模拟的绕组12的可变电阻9的另一端通过控制电路8中的继电器的常开触点连接到最后一个模拟的绕组12的可变电感11与一次侧三相接口2连接的一端，使三个模拟的绕组12首尾相接，形成角接，二次侧模拟电路7结构与一次侧模拟电路6相同，但因二次侧模拟电路7星接时，二次侧模拟电路7有中性点，所以在中性点处，通过控制电路8中的继电器的常开触点连接到接地装置18，外壳上的二次侧中性点接口4也连接到接地装置18，这样既可以通过可变电阻9和可变电感11模拟不同变压器每相绕组的阻抗和感抗，同时还可以根据控制电路中的继电器的常开触点，模拟变压器的一次侧与二次侧的任何接线方式，使本发明可以代替所有标准的变压器来测量待测变压器，大大的降低了成本。
实施例3：在实施例2所述的结构基础上，如图3所示，控制电路8包括继电器A、继电器B、继电器a和继电器b四个四开四闭继电器，即继电器含有四个常开触点，一次侧模拟电路6的星形接线的三条通往中性点的线路上的三个常开触点为继电器A的其中三个常开触点13，一次侧模拟电路6的角形接线的三条通往由可变电阻另一端通往可变电感11连接一次侧三相接口2端的线路上的三个常开触点继电器B的其中三个常开触点14，二次侧模拟电路7的星形接线的三条通往中性点的线路上的三个常开触点为继电器a的其中三个常开触点15，继电器a的最后一个常开触点17为中性点到接地装置18线路上的常开触点，二次侧模拟电路7的角形接线的三条通往由可变电阻9另一端通往可变电感11连接二次侧三相接口3端的线路上的三个常开触点为继电器b的其中三个常开触点16，继电器A的线圈19、继电器B的线圈20、继电器a的线圈21和继电器b的线圈10均并联，继电器A的线圈19、继电器B的线圈20、继电器a的线圈21和继电器b的线圈10一端分别连接到四个继电器接口，另一端连接到接地装置18，可以通过对所需的继电器接口通电，来选择一次侧模拟电路6和二次侧模拟电路8的星角接线方式。
实施例4：在实施例3所述的结构基础上，可变电阻9和可变电感11上设有步进电机，步进电机通过传动装置连接到可变电阻9和可变电感11的调节端，步进电机上设有电机控制器。
操作步骤与工作原理：
所述的变压器模拟装置，首先，查阅一下需要测量的标准变压器的自身的感抗和阻抗，并使用一次侧模拟电路6与二次侧模拟电路8模拟出标准变压器的自身的感抗和阻抗，将一次侧三相接口2和二次侧三相接口3分别连接到容量测试仪的一次侧与二次侧电源端，二次侧中性点接口4直接接地，将继电器接口5连接到容量测试仪的控制端，使容量测试仪首先根据待测变压器的接线方式，控制控制电路8中的继电器位置变换，实现一次侧模拟电路6和二次侧模拟电路7与待测变压器的星角接线方式对应，并使用容量测试仪对本发明进行测试即可，并查阅测试数值是否与标准数值一致，可知自己接线或对数值设定是否正确，该过程十分快捷，因使用容量测试仪发出的电源，所以原件的电压等级都较低，所以质量和占用空间都较小，方便携带，本发明可模拟各种型号的变压器的自身阻抗，避免了购置标准变压器进行实际操作，大大的降低了成本，且十分精确，测量过程十分方便。
Claims (5)
1.一种变压器模拟装置，包括外壳(1)，其特征在于，外壳(1)上设有变压器一次侧三相接口(2)、二次侧三相接口(3)、二次侧中性点接口(4)和继电器接口(5)，外壳(1)内设有一次侧模拟电路(6)、二次侧模拟电路(7)和控制电路(8)，一次侧三相接口(2)二次侧三相接口(3)和继电器接口(5)分别连接到一次侧模拟电路(6)、二次侧模拟电路(7)和控制电路(8)的电源端。
2.根据权利要求1所述的变压器模拟装置，其特征在于，一次侧模拟电路(6)包括可变电阻(9)、可变电容和可变电感(11)，可变电阻(9)与可变电感(11)串联并通过可变电容接地组成一组模拟的绕组(12)，三个模拟的绕组(12)通过控制电路(8)内设有的继电器的常开触点星接和角接，三个模拟的绕组(12)中的三个可变电感(11)的另一端分别连接到一次侧三相接口(2)。
3.根据权利要求1所述的变压器模拟装置，其特征在于，二次侧模拟电路(7)包括三组模拟的绕组(12)，三个模拟的绕组(12)通过控制电路(8)内设有的继电器的常开触点星接和角接，三个模拟的绕组(12)中的三个可变电感(11)的另一端分别连接到二次侧三相接口(3)，外壳(1)上设有接地装置(18)，三个模拟的绕组(12)星形连接的中性点通过继电器的常开触点和接地装置(18)连接到二次侧中性点接口(4)。
4.根据权利要求1所述的变压器模拟装置，其特征在于，控制电路(8)包括继电器A、继电器B、继电器a和继电器b，继电器A、继电器B、继电器a和继电器b并联，继电器A、继电器B、继电器a和继电器B的线圈一端分别连接到四个继电器接口(5)，另一端连接到接地装置(18)。
5.根据权利要求2所述的变压器模拟装置，其特征在于，可变电阻(9)、可变电容和可变电感(11)上设有步进电机，步进电机通过传动装置连接到可变电阻(9)、可变电容和可变电感(11)的调节端，步进电机上设有电机控制器。
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