DD266894A1

DD266894A1 - DEVICE FOR MEASURING AND DETECTING MULTIPLE VARIOUS SIZES IN HIGH VOLTAGE NETWORKS

Info

Publication number: DD266894A1
Application number: DD30893987A
Authority: DD
Inventors: Werner Brendler; Jochen Ermisch; Frieder Hoppadietz; Heike Schwarz; Hagen Schroth; Jan Freiburger; Dirk Buchholz
Original assignee: Liebknecht Transformat
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1989-04-12

Abstract

Die Erfindung dient der Messung und Erfassung von in Hochspannungsnetzen auftretenden Groessen und ihrer Auswertung in bezug auf Nichtperiodizitaet und Extrema. Es sollen dabei vor Ort automatisch die Groesse, der zeitliche Verlauf, der Zeitpunkt des Eintrittes und die Dauer messtechnisch erfasst und aufbereitet werden. Dabei soll auf den Einbau zusaetzlicher Sensoren am Messort verzichtet werden. Ebenso soll der Sensor vor Ort ohne zusaetzliche Hilfsenergie arbeiten. Das wird dadurch erreicht, dass die erfindungsgemaesse Einrichtung somit gewaehrleistet, dass mittels eines Sensors die Groessen erfasst, diese mit Hilfe einer Analog-Digital-Umsetzerschaltung quantisiert und einem Einchipmikrorechner zugefuehrt werden, welcher diese Messwerte skaliert und wichtet und die serielle optische Signaluebertragung organisiert und dass ein weiterer Einchipmikrorechner diese Messwerte empfaengt, in Registern ablegt und aus diesen Referenzwerte gewinnt, welche er zum Vergleich aequidistanter Registerwerte heranzieht und bei einer oder einer vorgegebenen Anzahl bzw. Konzentration von Abweichungen groesser einem bestimmten Limit des betrachteten Registerbereiches diese Werte an einen anderen Speicher uebergibt, welcher von einer angeschlossenen Rechnerkonfiguration gelesen werden kann. Die staendige Ueberwachung der Messgroesse zwischen den Abtastpunkten ist durch die Auswertung der Ausgangsspannung von Spitzenwertdetektoren gewaehrleistet. Fig. 1The invention serves for the measurement and detection of quantities occurring in high-voltage networks and their evaluation with respect to non-periodicity and extremes. The size, the time course, the time of entry and the duration are to be recorded and processed on site automatically. It should be dispensed with the installation of additional sensors at the site. Likewise, the sensor should work on site without additional auxiliary power. This is achieved by the device according to the invention thus ensuring that the quantities are detected by means of a sensor, quantized by means of an analog-to-digital converter circuit and fed to a single-chip microcomputer which scales and weights these measured values and organizes the serial optical signal transmission and a further single-chip microcomputer receives these measured values, stores them in registers and obtains them from these reference values, which it uses to compare equidistant register values and, given one or a predetermined number or concentration of deviations greater than a specific limit of the considered register area, transfers these values to another memory, which can be read by a connected computer configuration. The continuous monitoring of the measured variable between the sampling points is ensured by the evaluation of the output voltage of peak detectors. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgeblot der ErfindungApplication blot of the invention

Die Erfindung ist anwendbar In Hochspannungsnetzen zur Messung und Erfassung von dort auftretenden Größon, sowio zu doren Auswertung In bozrg auf Nichtperlodizität und Extreme.The invention is applicable In high voltage networks for the measurement and detection of there occurring magnitude, as well as doren evaluation In bozrg on Nichtperlodizität and extremes.

Charakteristik dw bekannten Standes der TechnikCharacteristic dw known prior art

Im ElektroenergieveisorgunysneU auftretende, durch unterschiedliche Urseshon hervorgerufene Überspannungen können an exponierten Netzpunktnn Wert» ei reiche», die sowohl zu einer plötzlichen sofortigen Zarstörung, als auch oder durch 'Jib erhöhte Beanspruchung zu einer Reduzierung der Lebensdauer elektrotechnischer Betriebsmittel führen, Es besteht daher das Bedürfnis, die Vorgang*» Im Netz zu analysieren, um entsprechende. Schutzmaßnahmen vorzusehen. Hierzu ist es erforderlich, die GiÖße, den zeitlichen Vorlauf, den Zeltpunkt des Eintritte u.'id die Dauer der Überspannung meßtechnisch zu erfassen. Die im Netz einges tzten konventionellen, d. h. auf dem Transformationsprinzip beruhenden Spannungswandler, eignen sich /ür derartige Meßauff /abe nur bedingt, da die Sättigung dos Magnetkreis einerseits und Resonanzerocheinungen, die durch die Reaktanzen des V andlors hervorgerufen werden, eine unverfülschte Abbildung von Spannungshöhe und Verlauf unmöglich machen. Mit Hilf«, eine kapazitiven Teilars und angeschlossenem Oszllloyrafen kann man Einzelvorgänge photografisch registrieren. Ein autor« mischer Meßbetrieb ist möglich, wenn oinc Einrichtung zur Selektion der Überspannung von normalen Betriebsspannungen vorhanden ist. Der manuelle Aufwand zur Auewertung ist aber hoch. Der Verlauf der Spannung vor Eintritt der Überspannung kann nur mit hohem technischen Aufwand erfaßt worden.Excessive voltage spikes occurring in the electric energy source, which can lead to "overloading" of exposed network points, leading to a sudden instantaneous disturbance of the tines, as well as increased or reduced stress on electrical equipment. There is therefore a need the process * »To analyze in the net to appropriate. Provide protective measures. For this purpose it is necessary to measure the quantities, the time lead, the time of entry and the duration of the overvoltage. The networked conventional, ie. H. Voltage transformers based on the transformation principle are only of limited suitability for such measuring applications, since the saturation of the magnetic circuit on the one hand and resonant cavities caused by the reactances of the vibrator make an unsuitable imaging of the voltage level and course impossible. With the aid of a capacitive subarray and connected oscillator you can register individual processes photographically. An authoritative measuring operation is possible if there is a device for selecting the overvoltage from normal operating voltages. The manual effort for the evaluation is high. The course of the voltage before the overvoltage can only be detected with great technical effort.

Dor Einsatz einos bekannten kapazitiven Teilers mit angeschlossenem Spltzenspannungsmaßgerät scheidet aus, da hiermit die Kurvenform nicht erfaßt werden kann. Die Aufzeichnung des Verlaufes der Überspannung mit einem Transientonrokorder erfordert manuelle Überwachung. Ein automatischer Meßbetrieb ist somit nicht möglich, (Leech, G.: Lehrbuch der Hochspannungstechnik; Berlln-Göttingen-Heidelborg 1959, S. 16)Dor use a known capacitive divider with connected Spltzenspannungsmaßgerät separates, since this way the waveform can not be detected. Recording the history of overvoltage with a transient recorder requires manual monitoring. An automatic measuring operation is thus not possible, (Leech, G .: Textbook of High Voltage Technology, Berlln-Göttingen-Heidelborg 1959, p.

Darüber hinaus Ist ein Überspannungsklassiergerät bekannt. Hier werden jedoch lediglich die Amplituden der Überspannung bewertet. Der Zeitpunkt des Eintritts, die Zeltdauer sowie die Kurvenform könnon nicht orfaßt worden, (o. g. Lehrbuch, S. 237). Bekannt Ist ferner eine Vorrichtung zur Aufzeichnung von elektrischen Signalen, die zufällig auftretenden Störungen entsprechen (DE-PS 2926419). Hierbei werden die Werte mehrerer Sensoren nach Adressierung mit einem Multiplexer digitalisiert und digital verzögert. Ein Abweichen des verzögerten Wortes zum nicht vorzögorten Wort bowirkt dio Speicherung auf einen Datenträger, dessen Inhalt in bekannter Weise auf olnem Paplorstrelfenschreiber kenntlich gemacht werden kann. Auch diese Vorrichtung erfordert das Vorhandensein geeigneter Wandler und das Erfordernis der Meßwertübertragung vorn Wandler zum Registriergerät. Ferner Ist von Nachteil, daß durch den Einsatz eines Multiplexors zur Adressierung der Analogkanäle ein Datenverlust zu verzeichnen Ist, was eine volle Erfassung der zu überwachenden Größe Im Störungsfall ausschließt.In addition, an overvoltage classifier is known. Here, however, only the amplitudes of the overvoltage are evaluated. The time of entry, the duration of the tent, and the shape of the curve can not be understood (see the textbook, p. 237). Also known is an apparatus for recording electrical signals corresponding to random disturbances (DE-PS 2926419). Here, the values of several sensors are digitized after addressing with a multiplexer and digitally delayed. A deviation of the delayed word to the not vorzuögorten word bowirkt the storage on a data carrier, the contents of which can be made known in a known manner on a Paplorstrelfenschreiber. This device also requires the presence of suitable transducers and the requirement for the transmission of data from the transducer to the recorder. Furthermore, it is disadvantageous that a data loss is recorded by the use of a multiplexer for addressing the analog channels, which precludes full detection of the variable to be monitored in the event of a fault.

Bekannt ist auch ein Monitor zur Überwachung wenigstens eines Botriebsparameters einer Netzloitung (DE-OS 3211017). Dieser Monitor weist eine Eingangsstufe in Form eines Analog-Dlgltal-Umsotzors auf, welcher die wirklichen Parameter abfragt, digitalinlert und an einen Speicher gibt. Die Werte im Speicher werden zyklisch von einem Mikroprozessor abgofragt, welcher diese mit in tabellarischer Form eingegebenen Werte vergleicht, um Störungen festzustellen. Die Daten werden danach einom weiteren Rechner übergeben, welcher Ein- und Ausgabogeräte zum Speichern und Drucken der Daten bedient. Von Nachteil ist die strenge Zuordnung dos Analog-Digital-Umsetzers zur Netzleitung, welche keine galvanische Trennung ermöglicht, und dio Notwendigkeit des Einbaues spezioller Wandler in die Notzleitung zum Anschluß dieses Monitors. Darüber hinaus gestattet die Struktur durch die Verwendung eines Analogmultiplexers vor dem Analog-Digital-Umsetzer auf Grund der endlichen Umsetzzolt des Analog-Digital-Umsetzers nicht die Erfassung von schnell veränderlichen Vorgängen. Speziell In Hochspannungsnetzen ergeben sich Probleme auch dadurch, daß die Meßwerte vom Wandler zum Monitor kabelgebunden über mehrere 100m übertragen werden müssen, wbs zu einer merklichen Bebürdung der Wandler führt und In den meisten Fällen den zusätzlichen Anschluß des Monitors an Im Netz eingesetzte Wandler unmöglich macht. Von wesentlichem Nachteil Ist, daß dem Monitor gonauo Referenzparameter eingegeben werden müssen, um Abweichungen der Netzparameter im Störungsfall erfassen zu können.Also known is a monitor for monitoring at least one Botriebsparameters a Netzloitung (DE-OS 3211017). This monitor has an input stage in the form of an analog-to-digital umsotzor, which interrogates the actual parameters, digitalinlert and gives to a memory. The values in memory are cyclically acquired by a microprocessor which compares them with values entered in tabular form to detect disturbances. The data is then transferred to another computer, which serves input and output devices for storing and printing the data. A disadvantage is the strict assignment of the analog-to-digital converter to the power line, which does not allow galvanic isolation, and the need for the installation of special converter in the Notzleitung for connecting this monitor. Moreover, by using an analog multiplexer in front of the analog-to-digital converter, the structure does not allow the detection of fast-changing operations due to the finite conversion voltages of the analog-to-digital converter. Especially in high-voltage networks, problems also arise in that the measured values from the converter to the monitor have to be transmitted over several 100m, wbs leads to a noticeable consumption of the converters and in most cases makes the additional connection of the monitor to converters used in the network impossible. Of significant disadvantage is that the monitor gonauo reference parameters must be entered in order to detect deviations of the network parameters in case of failure.

Durch die endliche Abtastzelt des einen Analog-Digital-Umsetzers in Verbindung mit einem Analogmultiplexor, welcher eine Vielzahl von Kanälen abfragt, ist es nicht möglich, nichtperiodische Extreme zwischen den Abtastpunkten zu erfassen. So können z. B. Spikes hoher Intensität, wolcho durchaus zur Schädigung von Betriebsmitteln führen könnr,n, vom Monitor unboachtet bleiben.It is not possible to detect non-periodic extremes between the sampling points by the finite sampling cell of the one analog-to-digital converter in conjunction with an analog multiplexer which interrogates a plurality of channels. So z. B. spikes high intensity, wolcho can certainly lead to damage to equipment, n remain unbooted from the monitor.

Ferner ist bekannt, einen kapazitiven Teiler mit einem Übertrager so auszubilden, daß in Roiho mit der Oberspannungs- und Unterspannungskapazität die Primärwicklung des Übertragers liegt und daß bei entsprechendem Verhältnis der Anzapfung dor Primärwicklung zu den Kapazitäten des Teilers der Meßwert unabhängig von der Beb'lrdung der Sokundürsoito des Übertragers unverfälscht zwischen der Anzapfung und dem Fußpunkt des Unterspannungskondensators abgenommen worden kann. Somit Ist eine Bereitstellung vun Hilfsenergie aus dem Meßbereich möglich (DD-PS 225538).Furthermore, it is known to form a capacitive divider with a transformer so that in Roiho with the upper voltage and lower voltage capacity, the primary winding of the transformer is and that at a corresponding ratio of the tap dor primary winding to the capacitors of the divider, the measured value regardless of the Beb'lrdung of Sokundürsoito the transformer can be removed unadulterated between the tap and the base of the undervoltage capacitor. Thus, it is possible to provide auxiliary power from the measuring range (DD-PS 225538).

Object of the invention

Die Erfindung hat zum Ziel, eine Meßeinrichtung für Hochspannungsnetze zu finden, die eine Messung und Erfassung von dort auftretenden Größen, sowlo deren Auswertung anzugeben, die nicht die technischen und ökonomischen Nachteile der bekannten Anordnungen aufweist.The invention has for its object to find a measuring device for high-voltage networks, which provide a measurement and detection of variables occurring there, sowlo their evaluation, which does not have the technical and economic disadvantages of the known arrangements.

Essence of the invention The technical task

Der Erfindung liegt dip Aufgabe zu Grunde, eine Meßeinrichtung zu finden, mit der es gelingt, von im Elektroenergieversorgungsnetz auftretenden Überspannungen vor Ort automatisch die Größe, den zeitlichen Verlauf, den Zeltpunkt des Eintrittes und die Dauer meßtechnlscn zu erfassen und aufzubereiten. Dabei soll auf den Einbau zusätzlicher Sensoren am Meßort verzichtet werden. Ebenso soll der Sender vor Ort ohne zusätzliche Hilfsenergie arbeiten.The invention is based dip task to find a measuring device with which it is possible to automatically detect the size, the time course, the time of entry and the duration meßtechnlscn from occurring in the electrical power grid overvoltages on site and prepare. It should be dispensed with the installation of additional sensors at the measurement location. Likewise, the transmitter should work on site without additional auxiliary power.

The technical means to solve the task

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß als Sensorein gemischter Toilor aus einem Oberspannungskor\donsator, einem induktiven Übnrtrager mit einer angezapften Primärwicklung und eine Sekundärwicklung und einom Unterspannungskondonsator vorgesehen ist, an dessen Sekundärwicklung eine Anordnung zur Hilfsenergieboroltstellung und an dossen Anzapfung dar Primärwicklung der Eingang einos Anpaßverstärkers angeschaltet sind, dessen Ausgang über mindestens einen Spitzenwertdetektor mit mindestens einem Eingang oinoa Multiplexors verbunden ist, während an einem weiteren Eingang de« Multiplexers über einen Meßverstärker ein weiterer Sensor angeschlossen ist, daß vom Multiplexer über eine zwischengeschaltete Sample-and-Hold-Schaltung und oinen dieser nachgeordnaten Analog-Digital-Umsetzer an die Eingänge eines ersten Einchipmikrorechners eine Verbindung führt, wobei von diesem an diese drei Schaltungsteilo Steuerloitungen zurückgeführt sind und an seinen Ausgang ein eiektro-optischer Sender angeschlossen ist, dessen Signalo über eine Lichtwellonlelterübertragungsstrecke von einem opto-elektrlschen Empfänger empfangbar sind, dem ein weitorerAccording to the invention the object is achieved in that as Sensorein mixed Toilor from a Oberspannungskor \ donsator, an inductive Übnrtrager is provided with a tapped primary winding and a secondary winding and einom Unterspannungskondonsator at the secondary winding an arrangement for Hilfsenergieboroltstellung and dossen tap the primary winding input einos Matching amplifier are connected, whose output is connected via at least one peak detector with at least one input oinoa multiplexer, while at another input de «multiplexer via a measuring amplifier another sensor is connected, that the multiplexer via an intermediate sample-and-hold circuit and oinen this nachgeordnaten analog-to-digital converter to the inputs of a first Einchipmikrorechners a connection leads, being derived from this to this circuit Teilo Steuerloitungen and to its output a eiektro-optical transmitter is connected, the Signalo are receivable via a Lichtwellonlelterübertragungsstrecke of an opto-electric receiver, the a weitorer

Einchipmikrorechner nachgeordnet ist, an den ein Programmspeicher, ein erstor Speicher mit wahlfreiem Zugriff undoin gemeinsamer Speicher mit wahlfreiem Zugriff angeschaltet sind, wobei letzterer andererseits auch mit einer externen Rechnerkonfiguration verbunden ist.Subordinated to a program memory, a random access memory and a random access memory, the latter, on the other hand, also being connected to an external computer configuration.

Vorteilh'afterwelse sind an woltore Eingänge des Multiplexers weitere Sensoren angeschlossen, wobei die von dan woitoron Sensoren gelieferten Informationen deren Übertragung und/oder die Bildung komploxer Meßwerte gestatten. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dem Anpaßverstärker ein Nullpunktkomparator nachgeordnet, dessen Ausgang mit einem Eingang oder mit einem Steueranschluß—z.B. Interrupteingang — des ersten Einchipmikrorechners verbunden ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung gewährleistet somit, daß mittels eines Sensors die G'ößen erfaßt, diese mit Hilfe einer Analog-Digital-Umsetzerschnltung quantisiert und einem Einchipmikrorechner zugeführt werden, welcher diese Meßwerte skaliert und wichtet und die serielle optische Signalübertragung organisiert und daß ein weiterer Einchipmikrorechner dioso Meßwerte empfängt, in Registern ablegt und aus diesen Referenzwerte gewinnt, welche er zum Vergleich äquidistanter Registerwerte heranzieht und bei einer oder einer vorgegebenen Anzahl bzw. Konzentration von Abweichungen größer einem bestimmten Limit des betrachteten Registerbereiches diese Werte an einen andoron Speichor übergibt, welcher von einer angeschlossenen Rechnerkonfiguration gelesen werden kann. Dio ständige Überwachung der Meßgröße zwischen don Abtastpunkten ist durch die Auswertung der Ausgangsspannung von SpiUonwertdotektoron gewährleistet. Weiterhin ist es von Vorteil, cl'iß zur Aufzeichnung der Daten bei Voränderung der Elongation und/oder Periodizitäi und/oder zeitlichem Ablauf der Größe Jer extei non Rechnoikonfiguration ein Datenträger zugeordnet ist.Vorteilh'afterwelse further sensors are connected to woltore inputs of the multiplexer, the information supplied by dan woitoron sensors allow their transmission and / or the formation of komploxer measured values. In an advantageous embodiment of the invention, the adjustment amplifier is followed by a zero point comparator whose output is connected to an input or to a control terminal-e.g. Interrupt input - the first single-chip microcomputer is connected. The device according to the invention thus ensures that the quantities are detected by means of a sensor, quantized by means of an analog-to-digital converter circuit and fed to a single-chip microcomputer which scales and weights these measured values and organizes the serial optical signal transmission and that another one-chip microcomputer dioso Receives measured values, stores them in registers and extracts them from these reference values, which he uses to compare equidistant register values and, given one or a predetermined number or concentration of deviations greater than a certain limit of the considered register range, transfers these values to an andoron memory which is connected by an associated memory Computer configuration can be read. Dio continuous monitoring of the measured variable between don sampling points is ensured by the evaluation of the output voltage of SpiUonwertdotektoron. Furthermore, it is advantageous that a data carrier is assigned to record the data when the elongation and / or periodicity and / or time sequence of the variable Jer extei non calculation configuration is changed.

AusfOhrungsbeisplol

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispio¹ näher erläutert werde . In den Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below in an Ausführungsbeispio ¹ . In the drawings show:

Fig. 1: dfe Meßwertaufbereitung on the sensor side and Fig. 2: the measured value evaluation after the measured value transmission via optical fiber transmission path.

An einen Sensor 1, der aus dem gemischten Teiler, der aus einem Oberspannungskondensator 2, einem Übertrager 3 mit einor angezapften Primärwicklung 4 und einer Sekundärwicklung 5 und einem Unterspannungskondensator 6 besteht, ist eine Schaltung zur Hilfsenergieboreitstellung 7 und ein Verstärker 8 zur Anpassung angeschaltet. Zwischen dem Anpassungsverstärker 8 und den Eingängen eines ersten Einchipmikrorechners 9 sind eine Sample-and-Hold-Schaltung 10 und ein Analog-Digital-Umsetzer 11 geschaltet, welche vom Einchipmikrorechner 9 angesteuert werden.To a sensor 1, which consists of the mixed divider, which consists of a high-voltage capacitor 2, a transformer 3 with a tapped primary winding 4 and a secondary winding 5 and an undervoltage capacitor 6, a circuit for Hilfsenergieboreitstellung 7 and an amplifier 8 is turned on for adaptation. Between the matching amplifier 8 and the inputs of a first Einchipmikrorechners 9, a sample-and-hold circuit 10 and an analog-to-digital converter 11 are connected, which are controlled by the Einchipmikrorechner 9.

DieZusammenschaltung von Sample-and-Hold-Schaltung lOunddemAnalog-Digitalumsetzer 11 bildet eine getaktetoAnalog-Digital-Umsetzerschaltung 12. Am Ausgang des Einchipmikrorechners 9 ist ein elektro-optischer Sender 13, wolchor auf eine Lichtwellenleitorübertragungsstrecke 14 arbeitet, angeschlossen.The interconnection of sample-and-hold circuit 10 and analog-to-digital converter 11 forms a clock analog-to-digital converter circuit 12. At the output of the single-chip microcomputer 9, an electro-optical transmitter 13, operating on an optical waveguide transmission path 14, is connected.

Dieser ist ein optoelektrischer Empfänger 20 zugeordnet, der auf einen weiteren Einchipmikrorechnor 21 arbeitet. Ebenfalls an diesen Einchipmikrorechnor 21 sind ein Programmspeicher 22, ein Speicher 23 mit wahlfreiem Zugriff und ein gemeinsamer Speicher 24 mit wahlfreiem Zugriff angeschaltet. Auf den gemeinsamen Speicher 24 kann auch eine oxtorne Rechnerkonfiguration 25 ebenfalls zugreifen. Der in bekannter Weise beschalteto, gemischte Teiler speist über die Sekundärwicklung 6 des Übertragers 3 die Schaltung zur Hilfsenergiebereitstellung 7. Der Meßwert wird an dor Anzapfung der Primärwicklung 4 abgenommen und dem Verstärker 8 zugeführt. An den Ausgang dieses Verstärkers ist die getaktete Analog-Digital- Umsetzerschaltung 12 angeschlossen, die ihrerseits an den Einchipmikrorechner 9 so angeschlossen ist, daß dor Einchipmikrorechner 9 den Umsetzvorgang des Analog-Digital-Umsetzers 11 einleitet, die Sample-and-Hold-Schaltung 10 ansteuert und die Daten vom Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers 11 einliest.This is associated with an opto-electrical receiver 20, which operates on a further Einchipmikrorechnor 21. Also connected to this single-chip microcomputer 21 are a program memory 22, a random access memory 23, and a random access shared memory 24. The common memory 24 can also be accessed by an oxtor computer configuration 25. The beschalto in a known manner, mixed divider fed via the secondary winding 6 of the transformer 3, the auxiliary power supply circuit 7. The measured value is taken at dor tap of the primary winding 4 and fed to the amplifier 8. To the output of this amplifier, the clocked analog-to-digital converter circuit 12 is connected, which in turn is connected to the Einchipmikrorechner 9 so that the Einchipmikrorechner 9 initiates the conversion process of the analog-to-digital converter 11, the sample-and-hold circuit 10th controls and reads the data from the output of the analog-to-digital converter 11.

In einer vom Programm vorgegebenen Sequenz (z.B. 10 Abtastungen pro Halbwelle) wird der Meßwort mittels der getakteton Analo'j-Digital-Umsotzerschaltung 12 abgetastet und umgesetzt. Der Einchipmikrorechner 9 wichtet nach Vorgabe weiterer Werte z. B. aus dem Programmspeicher 22 die Daten (z. B. wird der Meßwert entsprechend skaliert und der Frequenzgang der Teileranordnung 1 eingerechnet), serlalisiert diese und steuert den optischen Sender 13 an. So wird bei Verwendung eines e-bit-Einchipmikrorechners und eines 10-bit-Analog-Digital-Umsetzors der Meßwert in zwei Worte zu je 8 bit gepackt, woboi die freien Bits durch die Parität, durch das Vorzeichenbit Ui id durch einen Kenncodo des Senders aufgefüllt werden. Andererseits gestattet der Einchipmikrorechner 9 auch die Beeinflussung der Abtastrate zur Detektierung von Spitzenwerten nach Auftreten von Extrema, indem die Abtastrate erhöht wird, und die Absenkung der Abtastrate im Falle des Meßwertes Null über eine längere Zeit, um vorhandene Zwischenspeicher der Hilfsenergie in der Schaltung zur Hilfsenergleberoititel ung in diesem Zeitraum nur gering zu belasten.In a sequence specified by the program (e.g., 10 samples per half-wave), the test word is sampled and converted by the clocked analogue digital jumper circuit 12. The Einchipmikrorechner 9 weights according to other values z. B. from the program memory 22, the data (eg, the measured value is scaled accordingly and the frequency response of the divider assembly 1 is included), serlalisiert this and controls the optical transmitter 13 at. Thus, when using an e-bit single-chip microcomputer and a 10-bit analog-to-digital converter, the measured value is packed into two 8-bit words, woboi the free bits by the parity, and the sign bit Ui id by a coder of the transmitter be filled. On the other hand, the single-chip microcomputer 9 also allows the sampling rate to be used to detect peaks after extremes have occurred by increasing the sampling rate and decreasing the sampling rate in the case of the zero reading over a longer time to accommodate any auxiliary energy buffers in the auxiliary power circuitry only to a small extent during this period.

Außerdem weist die erfindungsgemäße Lösung einen Multiplexer 15 auf, welcher zwischen dem Verstärker 8 und dor getakteten Analog-Digital-Umsotzerschaltung 12 angeordnet ist. Dieser Multiplexer 15 wird vom Einchipmikrorechner 9 angesteuert. Den Eingängen des Multiplexers 1 ti werden die Ausgangsgrößen eines Spitzenwertdetektors 16 und eines Meßverstärkors 17 zugeführt. Dar Meßverstärker 17 verstärkt die Signale von einem weiteren Sensor 18, welcher im gezeichneten Beispiel zur Erfassung der Temperatur des kapazitiven Teilers 1 dient. Außerdem ist dem Verstärker 8 ein Nullpunktkomparator 19 nachgeschaltet, dessen Ausgang auf einen Eingang oder einen Steueranschluß (z. B. Interrupteingang) des Einchipmikrorechner3 9 arbeitet.In addition, the solution according to the invention has a multiplexer 15, which is arranged between the amplifier 8 and dor clocked analog-digital Umsotzerschaltung 12. This multiplexer 15 is driven by Einchipmikrorechner 9. The outputs of the multiplexer 1 ti, the outputs of a peak detector 16 and a measuring amplifier 17 are supplied. The measuring amplifier 17 amplifies the signals from a further sensor 18, which serves in the example shown for detecting the temperature of the capacitive divider 1. In addition, the amplifier 8 is followed by a zero point comparator 19 whose output operates on an input or a control terminal (eg interrupt input) of the single-chip microcomputer 3 9.

Bedingt durch die endliche Abtastrate ist es nicht möglich, Extrema zwischen den abgetasteten Werten zu detektieren. Diese Extreme werden jetzt zusätzlich mit dem Spitzenwertdetektor 16 erfaßt und nach einer vorgegebenen Sequenz abgefragt, indem der Multiplexer 1S entsprechend adressiert die Ausgangsspannung des Spitzenwertdetektors 16 quantisiert und dieser Wert bei Vorliegen einer Abweichung ebenfalls über die Lichtwellenleitorübertragungsst.-ecke 14 nach entsprechender Bewertung des Meßwertes durch don Einchipmikrorechner 9 dem opto-olekti ischen Empfängor 20 zugeführt wird.Due to the finite sampling rate, it is not possible to detect extrema between the sampled values. These extremes are now additionally detected by the peak detector 16 and queried after a predetermined sequence by the multiplexer 1S correspondingly addressed quantizes the output voltage of the peak detector 16 and this value in the presence of a deviation also on the Lichtwellenleitorübertragungsst.-corner 14 after appropriate evaluation of the measured value the monochrome microcomputer 9 is supplied to the opto-olekti ischen receiver 20.

Nach der Übertragung über die Llchtwellenlelterübertragungsstrecke 14 und dem Empfang dos optischen Signals mit dem optü-elektrischun Empfänger 20 muß das in serieller Form vorliegende Signal in ein parallel verfügbares Signal umgewandelt werden. Zweckmäßig ist auch hier die Verwendung eines Einchipmikrorechners 21, der neben der Sorien-Parallel-Wandlung auch die Übertragung durch Auswertung der Paritätsbits überwacht.After transmission via the radio wave transmission path 14 and the reception of the optical signal with the optical receiver 20, the signal in serial form must be converted into a signal available in parallel. Also useful here is the use of a single-chip microcomputer 21, which also monitors the transmission by evaluating the parity bits in addition to the parallel-to-sine conversion.

Die empfangenen Meßwerte werden in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff 23 abgelegt. Die Ablage erfolgt derart, daß mit Hilfe des Speichere mit wahlfreiem Zugriff 23 ein Ring gebildet wird, in welchem bereue abgelegte Werte sequentiell durch aktuelle Werte ersetzt worden, wodurch im Ring stets die Daten der mindestens zwei letzton Perioden des abgetasteten Analogvorgangs vorhanden sind. Innerhalb des Adreßbereiches dieses Speichers 23 werden zwei Zeiger gesetzt, wobei der eine Zeigor auf einen Referenzwert gerichtet wird und die darauf folgenden Abtastwerte mit diesem Referenzwert in Relation gesetzt worden. Somit kann der andere Zeiger derart Im Adreßberoich dieses Speichers 23 gerichtet werden, daß zwischon den durch die Zeiger markierten Speicherplätze die Daten von einer oder mehreren Perioden des abgetasteten Analogvorganges vorhanden sind. Nun wird der Wert im Abtastpunkt η der m-ten Periode mit dem Abtastpunkt η der (m + a)-ten Periode verglichen. Überschreitet die Differenz der verglichenen Worte eine festgelegte Schwelle und tritt eine Mindestkonzontration dieser mehr als zulässig voneinander abweichenden Werte auf, so werden der Vergleichsmodus verlassen und die Daten vor, während und nach dieser Abweichung in den gemeinsnmen anderon Speicher 24 übergeben.The received measurements are stored in the random access memory 23. The filing is done by using the random access memory 23 to form a ring in which repatriated values have been sequentially replaced by current values, whereby the data of the at least two laston periods of the sampled analog operation is always present in the ring. Within the address area of this memory 23 two pointers are set, one pointer being directed to a reference value and the subsequent samples having been related to this reference value. Thus, the other pointer may be directed in the address space of this memory 23 such that there is data of one or more periods of the sampled analog operation between the memory locations marked by the pointers. Now, the value at the sampling point η of the m-th period is compared with the sampling point η of the (m + a) -th period. If the difference of the compared words exceeds a specified threshold and a minimumconcentration of these more than permissible values occurs, the comparison mode is left and the data is transferred to the common other memory 24 before, during and after this deviation.

Mittels der externen Rechnerkonfiguration wird die Abspeicherung der Meßwerte auf einen Datenträger 26 vorgenommen. Eine Meßwertdarstellung und Auswertung (z. B. nach statistischen Gesichtspunkten) ist dann ebenfalls möglich. Im Sinne der Erfindung ist es möglich, zusätzlich zu den Meßwerten im Speicher 24 Zusatzdaten abzulegen, welche die Meßwerte mit der Zeit, dem Dattim, dem Kenncode des Senders u.a. kommentieren. 'By means of the external computer configuration, the storage of the measured values on a data carrier 26 is carried out. A representation of measured values and evaluation (eg according to statistical criteria) is then also possible. For the purposes of the invention, it is possible to store additional data in addition to the measured values in the memory 24, which data may be added to the measured values over time, the datum, the identification code of the transmitter and the like. Leave a Comment. '

Bedingt durch den unterschiedlichen Aufbau des Oberspannungskondensators 2, der zumeist ein Dielektrikum aus Öl/Papier besitzt und des Unterspannungskondensatore 6, welcher als konzentriertes Bauelement vorliegt, weist der gemischte Teiler 1 uinen bestimmten Temperaturgang auf. Mit Hilfe des weiteren Sensors 18 wird die Temperatur des gemischten Toilors erfaßt und nach Verstärkung mittels Meßverstärkers 17 und entsprechender Quantisierung dem Einchipmikrorechner 9 zugeführt. An Hand einer Im Programmspeicher des Einchipmikrorechners 9 abgelegten Korrekturtabelle kann jetzt die Ausgangsspannung des Verstärkers 8 im Einchipmikrorechner 9 entsprechend dem Temperaturgang gowichtet werden. Im Sinne der erfindungsgemäßen Lösung kann der weitere Sensor 18 auch andere physikalische Größen erfassen, so zum Beispiel den Sekundärstrom olnes nicht dargestellten Stromwandlers. Eine weitere Ausgestaltung der erfinderischen Lösung weist zum Vergleich der Phasenlage von mehreren Netzparametern ein Mittel zur Markierung der Nulldurchgänge der Spannungen auf. Hierzu dient ein Nullpunktkomparator 19, welcher direkt auf den Einchipmlkrorochner 9 arbeitet. Der Nulldurchgang der Meßgrößo führt zur Interruptauslösung im Einchipmikrorechner 9. Dieses Ereignis kann sofort übertragen werden; gegebenenfalls mit der Information über die Zeitdifferenz zwischen diosom und dem vorhergehenden Intorrupt.Due to the different structure of the high-voltage capacitor 2, which usually has a dielectric of oil / paper and the low-voltage capacitors 6, which is present as a concentrated component, the mixed divider 1 uin a certain temperature response. With the help of the further sensor 18, the temperature of the mixed Toilors is detected and fed to the Einchipmikrorechner 9 after amplification by means of measuring amplifier 17 and corresponding quantization. On the basis of a correction table stored in the program memory of the single-chip microcomputer 9, the output voltage of the amplifier 8 in the single-chip microcomputer 9 can now be weighted in accordance with the temperature response. In the sense of the solution according to the invention, the further sensor 18 can also detect other physical variables, for example the secondary current olnes, not shown, of the current transformer. A further embodiment of the inventive solution has a means for marking the zero crossings of the voltages for comparison of the phase position of several network parameters. For this purpose, a zero point comparator 19, which works directly on the Einchipmlkrorochner 9 is used. The zero crossing of the Meßgrößeno leads to interrupt triggering in Einchipmikrorechner 9. This event can be transmitted immediately; optionally with the information about the time difference between the diosome and the preceding intorrupt.

Claims

1. A device for measuring and detecting a plurality of different sizes in high-voltage networks with a sensor and with a clocked analog-to-digital converter circuit assigned thereto, wherein the sensor also takes over the auxiliary power supply of the clocked analog-to-digital converter circuit, a single-chip microcomputer and an electro-optical transmitter, and with an optical fiber transmission path and an external computer configuration, characterized in that the sensor (1) as a mixed divider of a Oberspannunskondensator (2), an indutiven transformer (3) with a tapped primary winding (4) and a secondary winding (5) and a Untersponnungskondensator (6), to whose secondary winding (5) an arrangement (7) for Hiltaenergiebereitstellung and at the tap of the primary winding (4) the input of a matching amplifier (9) are connected, whose output via at least one peak detector (16) with at least one egg connected to a further input of the multiplexer (15) via a measuring amplifier (17), a further sensor (18) that of the multiplexer (15) via an intermediate sample-and-hold circuit (10) and one of these subordinate analog-to-digital converters (11) leads to the inputs of a first single-chip microcomputer (9), from which to this circuit multiplexer (15), sample-and-hold circuit (10). , Analog-to-digital converter (11), control lines are fed back and at its Augang an electro-optical transmitter (13) is connected, the signals übe a Uchtwellenleiterübertragungsstrecke (14) by an opto-eloktrischen receiver (20) empfangbor are the further Einchipmikrorechner (21) is arranged, to which a program memory (22), a memory (23) with random access and a common memory (24) are connected with wahlfreietri access, the latter other He is also connected to an external computer configuration (25).

2. Device according to claim 1, characterized in that further sensors (18) are connected to further inputs of the multiplexer (15), wherein the information supplied by the further sensors permit their transmission and / or the formation of complex measured values.

3. Device according to claim 1, characterized in that the matching amplifier (8) is a Nullpunktkomparator (19) nachposchaltet whose output to an input or to a control terminal -. B. Interrupteingang - the first Einchipmikrorechners (9) vet is bound.

4. Device according to claim I to 4, characterized in that for recording the data, a change in the elongation and / or periodicity and / or timing of a data carrier (26) is provided.