DD247290B1

DD247290B1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MEASURING THE RESISTANCES ON A THREE-PHASE POWER TRANSFORMER WITH STAGE SWITCHING

Info

Publication number: DD247290B1
Application number: DD28776286A
Authority: DD
Inventors: Gert Reiche; Thomas Guenther
Original assignee: Ver Energiewerke Ag
Priority date: 1986-03-11
Filing date: 1986-03-11
Publication date: 1992-11-12
Also published as: DD247290A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Messen der Resistanzen (Wirkwiderstände) an einem Drehstrom-Leistungstransformator mit Stufenschaltwerk.The invention relates to a circuit arrangement for measuring the resistances (active resistances) on a three-phase power transformer with a stepping controller.

Zum Prüfen der Übergangswiderstände (Kontakte und Klemmstellen) in Verbindung mit den Wicklungen eines Leistungstransformators mit Stufenschaltwerk wird eine batteriespannungsbetriebene Meßeinrichtung nach Thomson bzw. ein Netzgerät (Strom-Spannungsmessung) verwendet. Dabei werden die einzelnen Wicklungen jeweils in allen Stufen gemessen und die angezeigten bzw. errechneten Werte in eine graphische Darstellung für ein Kennlinienfeld eingetragen. Über einen Adapter ist ein Umstecken der Meßeinrichtung an den einzelnen Wicklungen möglich, so daß der Zeitaufwand für das Umklemmen reduzierbar ist. Das Einmessen der einzelnen Wicklungen nacheinander ergibt jedoch kein reelles Widerstandskennlinienfeld, da der Lastschalter, die Wender und die Kontaktstellen der einzelnen Anzapfungen zwischen der Messung der zweiten und dritten Wicklung gegenüber der ersten Wicklung schon mehrmals gestuft wurden, Geringfügig schadhafte Kontakte bzw. Kontaktstellen werden durch mehrmaliges Stufen abgeschliffen und verfälschen die Kennlinien der einzelnen Wicklungen untereinander, welches durch die Wahl eines zu geringen Meßstromes begünstigt wird. Ein reelles Kenniinienfeld der drei Wicklungen würde sich dann ergeben, wenn alle drei Wicklungen gemeinsam in der jeweiligen Stufe gemessen werden und ein möglichst hoher Meßstrom gewählt wird. Diese Verfahrensweise wird jedoch aufgrund des sehr hohen Zeitaufwandes nicht realisiert.For testing the contact resistances (contacts and terminals) in connection with the windings of a power transformer with tap changer a Thomson battery voltage driven measuring device or a current measuring device is used. The individual windings are measured in all stages and the displayed or calculated values are entered in a graphical representation for a characteristic field. By means of an adapter it is possible to change over the measuring device to the individual windings, so that the time required for reconnecting can be reduced. The calibration of the individual windings in succession, however, does not result in a real resistance characteristic field, since the load switch, the turners and the contact points of the individual taps have already been stepped several times between the measurement of the second and third windings compared to the first winding. Slightly defective contacts or contact points are repeated Abraded steps and distort the characteristics of the individual windings among each other, which is favored by the choice of a too small measuring current. A real Kenniinienfeld the three windings would then result if all three windings are measured together in the respective stage and the highest possible measuring current is selected. However, this procedure is not realized due to the very high expenditure of time.

Bekannte Prüf-, Meßeinrichtungen sind insgesamt gesehen nur mit äußerst hohen Zeitaufwendungen (nach jeder Stufe umklemmen, Auf-, Ent-, Ummagnetisierungszeit) anwendbar.Known testing, measuring devices are overall only with extremely high time expenditures (after each stage reconnect, up, Ent-, remagnetization) applicable.

Prüfeinrichtungen mit Netzteil weisen eine zu geringe Genauigkeit auf, da minimale Spannungsschwankungen im Netz minimale Stromänderungen durch die Wicklung zur Folge haben. Durch Induktion entstehen extreme Schwankungen der Spannungsabfälle an der Wicklung, so daß die Meßwerte verfälscht werden.Testers with a power supply have too low an accuracy because minimal voltage fluctuations in the network result in minimal current changes through the winding. Induction causes extreme fluctuations of the voltage drops across the winding, so that the measured values are falsified.

Zur Beurteilung kleiner Übergangswiderstände mit JA/NEIN (Gut/Schlecht-)-Aussage über die Beschaffenheit von Widerständen ist es bekannt, einen Konstantstromgenerator und eine Meßschaltung anzuordnen (DD-PS 220712). Die damit durchführbare Meßtechnologie ist für die Gesamtmessung an Drehstrom-Leistungstransformatoren mit Stufenschaltwerk nicht brauchbar. Auch die bekannten Schaltungen mit einem Konstantstromgenerator (DE-OS 2037216) sind für die o.g. Gesamtmessung nicht ausreichend.To assess small contact resistance with YES / NO (good / bad) - statement about the nature of resistors, it is known to arrange a constant current generator and a measuring circuit (DD-PS 220712). The measuring technology that can be carried out with it is not useful for the overall measurement of three-phase power transformers with stepping control. The known circuits with a constant current generator (DE-OS 2037216) are for the o.g. Total measurement is insufficient.

Ziel der Erfindung ist, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, an der mindestens drei Wicklungsinduktivitäten gleichzeitig angeschlossen werden können und somit gleichzeitig mit hohem Konstantstrom durchflossen werden, wobei maximal auftretende Netzschwankungen keine Auswirkung auf den Konstantstrom und damit auf die Meßgenauigkeit haben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dafür eine Meßschaltung unter Verwendung eines Konstantstromgenerators mit einer Konstantstromüberwachung zu entwickeln.The aim of the invention is to provide a circuit arrangement, can be connected to the at least three winding inductances simultaneously and thus simultaneously flowed through with a high constant current, with maximum occurring network fluctuations have no effect on the constant current and thus on the measurement accuracy. The invention has for its object to develop for a measuring circuit using a constant current generator with a constant current monitoring.

Das wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die Meßeinrichtung weiterhin eine Konstantstromüberwachung enthält, die einen weiteren Differenzverstärker aufweist, an dessen erstem Eingang eine weitere Konstantspannungsvorgabe und an dessen zweitem Eingang der Spannungsabfall über den Meßwiderstand anliegen und dessen Ausgang mit einer JA/NEIN-Anzeige elektrisch verbunden ist, und daß die Meßschaltung im Strompfad jeder Induktivität des Drehstrom-Leistungstransformators angeordnet ist.This is achieved in that according to the invention, the measuring device further includes a constant current monitoring having a further differential amplifier, at the first input another constant voltage input and at the second input of the voltage drop across the measuring resistor and its output electrically connected to a YES / NO indicator is, and that the measuring circuit is arranged in the current path of each inductance of the three-phase power transformer.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt das Bockschaltbild der Schaltungsanordnung zum Messen eines Leistungstransformators mit Stufenschalter.In one embodiment, the invention is explained in detail. The drawing shows the block diagram of the circuit arrangement for measuring a power transformer with tap changer.

An der Spannungsversorgung 1 ist in Reihe mit der Wicklung U sowie dem Sternpunkt Mp des Leistungstransformators 2 der Meßwiderstand 3 und der Leistungstransistor 4 als Stellglied angeordnet. Im Strompfad 13 und im Spannungspfad 6 befinden sich Freilaufdioden 5 zur Induktionsspannungsbegrenzung. Sie befinden sich direkt parallel zu den Wicklungen. Im Meßstromkreis zwischen den Wicklungen U; V; W und dem Meßwiderstand 3 ist die Sperrdiode 7 angeordnet, die die Induktionsspannungen zusätzlich blockiert. Im Spannungspfad 6 ist die Spannungs-Widerstand-Messung 8 geschaltet. Der Strom durch die Wicklungen wird mittels Konstantstromgenerator 9 gesteuert. Der Operationsverstärker aufweisendeAt the power supply 1, the measuring resistor 3 and the power transistor 4 is arranged as an actuator in series with the winding U and the neutral point Mp of the power transformer 2. In the current path 13 and the voltage path 6 are freewheeling diodes 5 for induction voltage limiting. They are directly parallel to the windings. In the measuring circuit between the windings U; V; W and the measuring resistor 3, the blocking diode 7 is arranged, which blocks the induction voltages in addition. In the voltage path 6, the voltage-resistance measurement 8 is connected. The current through the windings is controlled by constant current generator 9. The operational amplifier having

Konstarvtstromgenerator 9 steuert den Leistungstransistor 4 an. Er ist bestrebt, den Spannungsabfall über den Meßwiderstand 3 und somit den Meßstrom konstant zu halten. Mit dem angeordneten Komparator 10 erfolgt die Konstantstromüberwachung und Unterbrechungskontrolle. Hierbei werden der Spannungsabfall über den Meßwiderstand 3 mit der Spannungsvergabe 14 verglichen. Es erfolgt eine optische Ja/Nein-Aussage mittels Leuchtdioden 15. An die weiteren Wicklungen (V-Mp/W-Mp) des Stufentransformators 2 sind die gleichaufgebauten Meßstromkreise 11; 12 zu schalten.Konstarvtstromgenerator 9 drives the power transistor 4 at. He endeavors to keep the voltage drop across the measuring resistor 3 and thus the measuring current constant. With the arranged comparator 10, the constant current monitoring and interrupt control takes place. Here, the voltage drop across the measuring resistor 3 with the voltage allocation 14 are compared. There is an optical Yes / No statement by means of light-emitting diodes 15. At the other windings (V-Mp / W-Mp) of the tapped transformer 2, the identically constructed measuring circuits 11; 12 to switch.

Es ist ohne weiteres möglich, den Konstantstrom zu verkoppeln bzw. zu verdreifachen, indem die Ausgänge der Wicklungen U; V; W parallel geschaltet werden.It is easily possible to couple or triple the constant current by the outputs of the windings U; V; W are connected in parallel.

Um unabhängig vom Standort des Transformators diese Prüfung durchzuführen, erfolgt eine Fernanzeige der Stufen. Als Bezugspunkt für die digitale Stufenanzeige dient das Potentiometer im Steuerbauteil des Stufenschalters. Die Wirkungsweise ist folgende:In order to carry out this test regardless of the location of the transformer, the stages are displayed remotely. The potentiometer in the control component of the on-load tap-changer serves as the reference point for the digital step display. The mode of action is the following:

Die Ausgänge der Strom-und Spannungspfade 13; 6 werden an die Wicklungen U-Mp; V-Mp; W-Mp angeschlossen. Die Spannungsversorgung 1 wird eingeschaltet, und nach der Aufmagnetisierung des Stufentransformators 2 fließt ein Strom (z.B. I = 5 A) in allen drei Wicklungen U; V; W über den Stufenschalter des Transformators 2 gegen den gemeinsamen Sternpunkt Mp. Der konstante Strom ist dann erreicht, wenn durch die Konstantstromüberwachung 10 eine Anzeige erfolgt (z. B. rote Leuchtdioden an - grüne Leuchtdioden aus). Über die Spannungs-Widerstands-Messung 8 wird die Spannung gemessen und als Widerstandswerte digital angezeigt. Es werden alle drei Wicklungswiderstände abgerufen und in eine graphische Darstellung eingetragen. Ist dies geschehen, wird der Transformator gestuft und die weiteren drei Widerstände abgerufen. Dieser Vorgang wiederholt sich bis zur letzten Stufe. Bei jedem Stufenvorgang erfüllt die Konstantstromüberwachung 10 ihre zweite Aufgabe, nämlich die Kontrolle auf mögliche fehlerhafte Unterbrechungen (Leuchtdioden wechseln im Fehlerfall während des Stufens). Bei abgeschlossener Messung erfolgt die Auswertung der Widerstandskennlinien. Sie gibt Aussage über die Beschaffenheit der einzelnen Wicklungen und vor allen Dingen über die Beschaffenheit bzw. den Zustand der verschiedenen Kontakt- und Schaltstellen. Sie geben Aussage darüber, ob Leistungstransformatoren mit Stufenschalter wieder in Betrieb gehen können bzw. repariert werden müssen. Anhand der Kennlinien können Fehler vor der Demontage eingegrenzt bzw. örtlich bestimmt werden. Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:The outputs of the current and voltage paths 13; 6 are connected to the windings U-Mp; V-Mp; W-Mp connected. The power supply 1 is turned on, and after the magnetization of the step-up transformer 2, a current (e.g., I = 5 A) flows in all three windings U; V; W via the tap changer of the transformer 2 against the common neutral point Mp. The constant current is reached when a display is made by the constant current monitor 10 (eg red LEDs on - green LEDs off). The voltage is measured via the voltage-resistance measurement 8 and displayed digitally as resistance values. All three winding resistances are retrieved and entered in a graphical representation. When this is done, the transformer is stepped and the other three resistors are called. This process is repeated until the last stage. In each stage operation, the constant current monitoring 10 fulfills its second task, namely the control of possible faulty interruptions (LEDs change in the event of a fault during the step). When the measurement is complete, the evaluation of the resistance characteristics takes place. It provides information about the nature of the individual windings and above all about the condition or the state of the various contact and switching points. They provide information on whether power transformers with tap-changers can be put back into service or repaired. Based on the characteristics errors can be limited or dismantled before disassembly. The invention achieves the following advantages:

a) Mit der Schaltungsanordnung steht ein Meßstrom (z. B. von 3x 5 Azur Verfügung), so daß eindeutig die Wicklungs- und Übergangswiderstände feststellbar sind.a) With the circuit arrangement is a measuring current (eg., From 3x 5 Azur available), so that clearly the winding and contact resistance can be determined.

b) Durch Parallelschalten der drei Ausgänge ist der Erhöhung des Meßstromes (z. B. auf 10A bzw. 15 A) möglich.b) Parallel connection of the three outputs makes it possible to increase the measuring current (eg to 10A or 15 A).

c) Die Widerstandskennlinie der drei Wicklungen mit Stufenschaltwerk sind untereinander reell (reell ermitteltes Kennlinienfeld).c) The resistance characteristic of the three windings with stepping mechanism are real to each other (real determined characteristic field).

d) Es ist eine Konstantstromüberwachung und Unterbrechungskontrolle realisiert (Ja/Nein-Anzeige).d) It is a constant current monitoring and interrupt control realized (yes / no indication).

e) Digitale Stufenanzeige für Messungen außerhalb vom Standort.e) Digital level display for off-site measurements.

f) Es ist eine Spannungsbegrenzung gewährleistet.f) A voltage limitation is guaranteed.

g) Es erfolgt eine direkte digitale Widerstandsanzeige.g) There is a direct digital resistance display.

h) Instabile Netzverhältnisse haben keine Auswirkungen auf die Meßgenauigkeit, i) Senkung der Meßzeitdauer um durchschnittlich 60%h) Unstable network conditions have no effect on the measuring accuracy, i) lowering the measuring time by an average of 60%

j) Senkung des apparativen Aufwandes. j) reduction of the expenditure on equipment.

k) Anwendung für alle Widerstandsmessungen mit und ohne Induktivität (Leistungstransformatoren mit oder ohne Leistungsschalter, Lastschalter, Leistungsschalter und Reaktanzen).k) Application for all resistance measurements with and without inductance (power transformers with or without circuit breaker, load switch, circuit breaker and Reaktanzen).

Claims

Circuit arrangement for measuring the resistances on a three-phase power transformer with tap changer, in which in the voltage path of each inductance turn on a voltage-resistance measuring device and arranged in the current path a measuring circuit are provided with constant current generator, the constant current generator arranged in the current path one after the other collector-emitter path a power transistor and a measuring resistor and for driving the power transistor via the base of a connection to the output of a differential amplifier is present at the first input of a constant voltage input and applied to the second input of the voltage drop across the measuring resistor, and continue in the current and voltage path and Voltage protection devices are provided parallel to the inductors, characterized in that the measuring device further comprises a constant current monitoring, the another Differenzver stronger, at the first input of which a further constant voltage input and at the second input of which the voltage drop across the measuring resistor and whose output is electrically connected to a YES / NO indication, and that the measuring circuit is arranged in the current path of each inductance of the three-phase power transformer.

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