变压器故障实验台通常由变压器本体、电源系统、测量与控制系统、保护装置以及各种故障模拟模块等主要部件组成，以下是其结构及主要部件的详细介绍：

一、变压器本体

是实验台的核心部件，通常采用小型电力变压器，其结构与实际电力变压器相似，包括铁芯、绕组、绝缘材料、油箱等部分。通过对变压器本体进行不同方式的故障设置，来模拟实际运行中可能出现的各种故障。

二、电源系统

电源变压器：将市电电压变换为实验所需的电压等级，为实验台提供稳定的电源。其容量应根据实验台的整体功率需求进行选择，以确保能够提供足够的电能。调压装置：用于调节输入变压器的电压大小，通常采用自耦调压器或移圈调压器等。通过调节调压装置，可以模拟不同电压工况下变压器的运行情况，以及研究电压变化对变压器故障的影响。

三、测量与控制系统

电压测量装置：采用电压互感器和电压表等设备，对变压器的输入、输出电压进行实时测量。电压互感器将高电压变换为低电压，以便电压表进行测量和显示，同时保证测量人员和设备的安全。电流测量装置：利用电流互感器和电流表来测量变压器的绕组电流。电流互感器将大电流变换为小电流，供电流表测量，通过对电流的监测，可以了解变压器的负载情况和故障时的电流变化特征。温度测量装置：在变压器的关键部位（如绕组、铁芯等）安装温度传感器，如热电偶或热电阻，实时测量变压器内部的温度。温度测量对于研究变压器过载、散热不良等故障以及评估变压器的热稳定性具有重要意义。控制系统：一般基于单片机或可编程逻辑控制器（PLC）实现，用于控制实验台的运行参数，如设定电压、电流值，控制故障模拟模块的投入与切除等。同时，控制系统还可以对测量数据进行采集、处理和存储，实现实验过程的自动化控制和数据管理。

四、保护装置

过流保护：当变压器绕组中的电流超过设定值时，过流保护装置会迅速动作，切断电源，以防止变压器因过流而损坏。过流保护通常采用电流继电器实现，其动作值可根据变压器的额定电流进行整定。过压保护：用于保护变压器免受过高电压的损害。当输入电压或输出电压超过规定值时，过压保护装置会触发，切断电源或采取其他保护措施，如触发避雷器动作等。过压保护一般采用电压继电器或专门的过压保护芯片来实现。瓦斯保护：主要用于保护变压器内部的短路和油面降低等故障。当变压器内部发生故障产生瓦斯气体或油面下降时，瓦斯继电器会动作，发出报警信号或跳闸信号，以保护变压器的安全。

五、故障模拟模块

绕组短路故障模拟模块：通过在变压器绕组中设置可切换的短路点，模拟绕组匝间短路、相间短路等故障。一般采用电阻、开关等元件组成短路模拟电路，通过控制开关的通断来实现不同程度和位置的短路故障模拟。铁芯故障模拟模块：可模拟铁芯的局部过热、铁芯接地不良等故障。例如，通过在铁芯中插入加热元件来模拟局部过热故障，或者通过改变铁芯接地回路的电阻值来模拟接地不良故障。绝缘故障模拟模块：用于模拟变压器绝缘老化、受潮等导致的绝缘性能下降故障。可以通过在绝缘材料中设置湿度调节装置或采用老化模拟电路，对绝缘材料进行人工老化处理，以研究绝缘故障对变压器性能的影响。分接开关故障模拟模块：分接开关用于调节变压器的输出电压，模拟其故障可通过设置分接开关的接触不良、档位错误等情况来实现。例如，通过在分接开关的触点处串联可变电阻，模拟接触电阻增大导致的发热和故障。