DE102012205610A1 - Method for parameterization of voltage measuring device for detecting voltage at medium- or high voltage systems, involves determining capacitance value of primary capacitance of predetermined medium- or high voltage system - Google Patents

Method for parameterization of voltage measuring device for detecting voltage at medium- or high voltage systems, involves determining capacitance value of primary capacitance of predetermined medium- or high voltage system Download PDF

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Abstract

The method involves determining a capacitance value of a primary capacitance (5) of a predetermined medium- or high voltage system by installing a primary capacitance measuring voltage with a predetermined voltage value at a capacitive voltage divider. A measurement of short circuit current is carried out for short circuiting a secondary capacitance (6). The actual value of a rated operating voltage of the medium- or high voltage system is determined by the measurement of short circuit current. The voltage measurement is carried out at secondary voltage by the capacitance measuring device. An independent claim is included for a voltage measuring device for voltage detection at medium- or high voltage systems by voltage measurement at a secondary capacitance of a capacitive voltage divider.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Parametrierung eines Spannungsmessgerätes, das zur Spannungserfassung an Hochspannungsanlagen mittels Spannungsmessung an einer Sekundärkapazität eines aus der Sekundärkapazität und einer Primärkapazität bestehenden kapazitiven Spannungsteilers vorgesehen ist, und zwar zur Parametrierung auf den kapazitiven Spannungsteiler einer gegebenen Hochspannungsanlage, bei der das Spannungsmessgerät zum Einsatz kommen soll. Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein mit diesem Verfahren parametrierbares Spannungsmessgerät. The invention relates to a method for parameterizing a voltage measuring device, which is provided for voltage detection in high voltage systems by means of voltage measurement at a secondary capacitance of a capacitive voltage divider consisting of the secondary capacitance and a primary capacitance, namely for parameterization on the capacitive voltage divider of a given high voltage system, in which the Voltage measuring device is to be used. The invention further relates to a voltage measuring device that can be parameterized with this method.

Bekanntermaßen ist in heutigen Mittelspannungs-Schaltanlagen oftmals eine kapazitive Koppelelektrode zur Prüfung auf Spannungsfreiheit als konstruktiver Bestandteil integriert. Diese Koppelelektroden werden typischerweise in gasisolierten Schaltanlagen als kapazitive Beläge, vorzugsweise in Durchführungen, und in luftisolierten Schaltanlagen als sogenannte Teilerstützer ausgeführt. Die an solchen kapazitiven Koppelelektroden erhaltenen kapazitiven Messsignale werden bislang fast ausschließlich zur Prüfung auf Spannungsfreiheit eingesetzt, wobei die Messsignale meist digital weiterverarbeitet oder nur optisch angezeigt werden. Zu dieser Spannungsprüfung gibt es die Norm VDE 0682 T 415, auf die neben weiterer einschlägiger Fachliteratur hinsichtlich der vorliegend verwendeten Begrifflichkeiten verwiesen werden kann. Dabei können vorliegend die Begriffe Mittelspannung und Hochspannung, zu denen in vielen Ländern teilweise etwas unterschiedliche Definitionen der zugehörigen Spannungsbereiche vorliegen, austauschbar verwendet werden, im Gegensatz zum Begriff Niederspannung. Unter letzterem wird ein unterhalb des Mittel-/Hochspannungsbereichs liegender Spannungsbereich von bis zu 1kV verstanden, der unter anderem den Bereich üblicher Versorgungsspannungen von Stromnetzen beim Endverbraucher umfasst, wie gebräuchliche Netzspannungen von 110V und 220V bzw. 230V. Die besagte Norm schreibt für die Prüfung auf Spannungsfreiheit in Mittel- und Hochspannungsanlagen Anzeigetoleranzen zwischen 10% und 45% der Nennbetriebsspannung vor. Aufgrund dieser relativ großen Toleranzen besteht keine besonders hohe Anforderung an die Genauigkeit der kapazitiven Koppelelektroden bzw. deren Primärkapazität. Typischerweise liegt deren Fehlertoleranz bei über ±10%. As is known, in today's medium-voltage switchgear, a capacitive coupling electrode is often integrated as a constructive component for testing for voltage-free. These coupling electrodes are typically designed in gas-insulated switchgear as capacitive pads, preferably in bushings, and in air-insulated switchgear as so-called divider supports. The capacitive measuring signals obtained on such capacitive coupling electrodes have hitherto been used almost exclusively for checking for absence of voltage, with the measuring signals usually being processed further digitally or only displayed optically. For this voltage test there is the standard VDE 0682 T 415, to which reference can be made in addition to other relevant specialist literature with regard to the terminology used here. In the present case, the terms medium voltage and high voltage, to which in many countries sometimes somewhat different definitions of the associated voltage ranges are present, can be used interchangeably, in contrast to the term low voltage. The latter is understood to mean a voltage range of up to 1 kV lying below the medium / high voltage range, which inter alia covers the range of standard supply voltages of power grids at the end user, such as common mains voltages of 110V and 220V or 230V. The said standard prescribes display tolerances of between 10% and 45% of the rated operating voltage for the de-energizing test in medium and high voltage installations. Because of these relatively large tolerances, there is no particularly high requirement for the accuracy of the capacitive coupling electrodes or their primary capacitance. Typically, their fault tolerance is over ± 10%.

Die Spannungsprüfung erfolgt in diesen Systemen üblicherweise durch Messung des Spannungsabfalls an einer zur Primärkapazität der Koppelelektrode in Reihe geschalteten Sekundärkapazität. Die Sekundärkapazität des so gebildeten kapazitiven Spannungsteilers beinhaltet u.a. einen diskreten Kondensator mit einer typischen Fehlertoleranz von z.B. ±5%. Zusätzlich sind im Sekundärteil des Spannungsteilers neben der eigentlichen Sekundärkapazität auch Streukapazitäten und Leitungskapazitäten vorhanden, die gegebenenfalls zu berücksichtigen sind. Die den kapazitiven Spannungsteiler beaufschlagende Primärspannung liegt an einem Eingangsspannungsanschluss des zwischen diesem Eingangsspannungsanschluss und einem Masseanschluss eingeschleiften kapazitiven Spannungsteilers an, die an der Sekundärkapazität abfallende Spannung ist die gemessene Sekundärspannung. Im normalen Spannungsmessbetrieb ist die Primärspannung die zu überwachende bzw. zu erfassende Nennbetriebsspannung des zugehörigen Mittel-/Hochspannungsnetzes.The voltage test is usually carried out in these systems by measuring the voltage drop across a secondary capacitance connected in series to the primary capacitance of the coupling electrode. The secondary capacitance of the capacitive voltage divider thus formed includes i.a. a discrete capacitor with a typical fault tolerance of e.g. ± 5%. In addition, in the secondary part of the voltage divider in addition to the actual secondary capacitance and stray capacitances and line capacities are present, which may need to be considered. The primary voltage acting upon the capacitive voltage divider is applied to an input voltage terminal of the capacitive voltage divider connected between this input voltage terminal and a ground terminal, and the voltage dropping at the secondary capacitance is the measured secondary voltage. In normal voltage measuring operation, the primary voltage is the nominal operating voltage of the associated medium / high-voltage network to be monitored or detected.

In sogenannten Verteilnetzen werden heutzutage Messstellen benötigt, die neben einer Strommessung auch eine Spannungsmessung bereitstellen, wobei in den Verteilnetzstationen keine Spannungswandler zur Verfügung stehen. Derartige Spannungsmessungen werden beispielsweise zur Spannungsband-Überwachung (d.h. zur Überwachung auf Über-/Unterspannung), zur Nullspannungsmessung für Erdschlusserfassung (sogenannte Wattreststrommethode), zur Impedanzmessung zwecks Fehlerlokalisierung, zur Spannungsvektorerfassung zwecks Fehlerrichtungsbestimmung und zur Netzqualitätsüberprüfung gemäß Norm EN 50160 benötigt. Bei Einsatz des erwähnten kapazitiven Spannungsteilers zur Spannungsmessung für derartige Anwendungen ist eine deutlich höhere Messgenauigkeit im Vergleich zur Prüfung auf Spannungsfreiheit gemäß der erwähnten Norm erforderlich, z.B. eine Genauigkeit bis auf 1% oder weniger bei einem Winkelfehler von weniger als 1°. Oftmals sind die in den Anlagen bereits integrierten kapazitiven Koppelelektroden bezüglich ihrer Primärkapazität nicht mit einer hierfür ausreichenden Genauigkeit bekannt. Gleiches gilt für die Sekundärkapazität des kapazitiven Spannungsteilers und insbesondere deren Streukapazitätsanteil. In so-called distribution networks nowadays measuring points are needed which, in addition to a current measurement, also provide a voltage measurement, wherein no voltage transformers are available in the distribution network stations. Such voltage measurements are used, for example, for voltage band monitoring (ie monitoring for over / under voltage), zero voltage measurement for earth fault detection (so-called watt current method), impedance measurement for fault location, voltage vector detection for fault direction determination and power quality inspection according to Standard EN 50160 needed. When using the aforementioned capacitive voltage divider for measuring voltage for such applications, a significantly higher accuracy compared to the test for freedom from stress according to the mentioned standard is required, eg an accuracy down to 1% or less at an angle error of less than 1 °. Often, the capacitive coupling electrodes already integrated in the systems are not known with sufficient accuracy with respect to their primary capacity. The same applies to the secondary capacitance of the capacitive voltage divider and in particular their stray capacitance component.

Zur Erfassung der Sekundärspannung wird üblicherweise ein eigenständiges Spannungsmessgerät an die Sekundärkapazität angekoppelt. Dieses bedarf für seinen konkreten Einsatz an einer gegebenen Hochspannungsanlage der Parametrierung, worunter vorliegend zu verstehen ist, dass festgestellt werden muss, welcher Spannungswert der den kapazitiven Spannungsteiler beaufschlagenden Primärspannung einem jeweils gemessenen Sekundärspannungswert entspricht. Ein derartiger Parametriervorgang ist als individueller Abgleich des Spannungsmessgerätes auf den jeweiligen kapazitiven Spannungsteiler einmalig oder bei Wiederholungs- oder Schutzprüfungen gegebenenfalls wiederholt erforderlich. Da die Sekundärspannung in einem festen und linearen Verhältnis zur angelegten Primärspannung steht, kommt natürlich grundsätzlich in Betracht, den von den diversen Kapazitäten abhängigen Proportionalitätsfaktor dadurch zu ermitteln, dass einmalig eine definierte Mittel-/Hochspannung als Primärspannung an den kapazitiven Spannungsteiler angelegt und die zugehörige Sekundärspannung mit dem Spannungsmessgerät gemessen wird.To detect the secondary voltage, a separate voltage measuring device is usually coupled to the secondary capacitance. For its actual use at a given high-voltage installation, this requires parameterization, which in the present case means that it must be determined which voltage value of the primary voltage acting on the capacitive voltage divider corresponds to a respectively measured secondary voltage value. Such a parameterization process is required as an individual adjustment of the voltage measuring device on the respective capacitive voltage divider once or possibly repeated or protective tests repeatedly. Since the secondary voltage is in a fixed and linear relationship to the applied primary voltage, comes naturally In principle, it is possible to determine the proportionality factor, which depends on the various capacitances, by applying a defined medium / high voltage as a primary voltage to the capacitive voltage divider once and measuring the associated secondary voltage with the voltage measuring device.

Diese Vorgehensweise ist in der Praxis jedoch oftmals nur schwierig umzusetzen. Zum einen ist es relativ schwierig, den aktuellen Wert der hierfür anzulegenden Mittel-/Hochspannung genau zu kennen bzw. zu messen, zum anderen ist die Beaufschlagung mit der Mittel-/Hochspannung zu einem derartigen Messgerät-Parametrisierungszweck mit Hochspannungsgefahren verbunden, wobei entsprechende Isolationen vorzusehen sind. Dabei erfolgt die Beaufschlagung mit der Primärspannung typischerweise bei angeschlossenem Mittelspannungskabel, denn dessen üblicherweise verwendeter Kabelstecker beeinflusst die Primärkapazität, und eine Demontage dieses Kabels, mit dem die an einer Hochspannungs-Schaltanlage bzw. Verteilstation abgenommene Mittel-/Hochspannung zu einer weiteren Hochspannungs-Schaltanlage oder einem Verteilnetztransformator weitergeleitet wird, ist oft nur schwer möglich. Zudem wird für eine solche Beaufschlagung mit Mittelspannung eine relative hohe Leistung der Primärspannungsquelle benötigt, da das angeschlossene Mittelspannungskabel mitgespeist werden muss. Die Messgenauigkeit kann des Weiteren durch den Innenwiderstand des Spannungsmessgerätes begrenzt sein. However, this procedure is often difficult to implement in practice. On the one hand, it is relatively difficult to know or measure exactly the current value of the medium / high voltage to be applied for this purpose; on the other hand, the application of the medium / high voltage to such a meter parameterization purpose is associated with high-voltage hazards, with appropriate insulation provided are. In this case, the application of the primary voltage typically occurs when the medium-voltage cable is connected, because its commonly used cable connector affects the primary capacity, and a disassembly of this cable, with which removed at a high-voltage switchgear or distribution center medium / high voltage to another high-voltage switchgear or a distribution network transformer is often difficult. In addition, for such an application with medium voltage, a relatively high power of the primary voltage source is required because the connected medium voltage cable must be fed. The measurement accuracy can be further limited by the internal resistance of the voltmeter.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Spannungsgerät-Parametrisierungsverfahrens der eingangs genannten Art und eines mit diesem Verfahren parametrierbaren Spannungsmessgerätes zugrunde, mit denen sich die oben erläuterten Schwierigkeiten herkömmlicher Vorgehensweisen und Spannungsmessgeräte reduzieren oder vermeiden lassen. The invention is based on the technical problem of providing a voltage device parameterization method of the type mentioned in the introduction and a voltage measuring device that can be parameterized with this method, with which the above-explained difficulties of conventional procedures and voltage measuring devices can be reduced or avoided.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Parametrierungsverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eines Spannungsmessgerätes mit den Merkmalen des Anspruchs 4. The invention solves this problem by providing a parameterization method having the features of claim 1 and a voltage measuring device having the features of claim 4.

Wenn ein Spannungsmessgerät, das zur Spannungserfassung an Mittel-/Hochspannungsanlagen mittels Spannungsmessung an einer Sekundärkapazität eines aus der Sekundärkapazität und einer Primärkapazität bestehenden, zwischen einen Eingangsspannungsanschluss und einen Masseanschluss eingeschleiften kapazitiven Spannungsteilers vorgesehen ist, erstmalig bei einer gegebenen Mittel-/Hochspannungsanlage eingesetzt werden soll, bedarf es der Parametrierung, d.h. der Anpassung an den bei der gegebenen Hochspannungsanlage aktuell vorliegenden kapazitiven Spannungsteiler. Die gleiche Notwendigkeit zur Parametrierung des Spannungsmessgerätes kann sich während eventuell erforderlicher Nachkalibrierungen im späteren Gebrauch des Spannungsmessgerätes an dieser Mittel-/Hochspannungsanlage ergeben, beispielsweise wegen sich verändernder Werte der Primärkapazität und/oder der Sekundärkapazität. Dabei wird angenommen, dass sowohl der aktuelle Wert der Primärkapazität als auch der aktuelle Wert der Sekundärkapazität, die ihrerseits jeweils mehrere elektrisch seriell oder parallel geschaltete Kapazitäten umfassen können, nicht oder jedenfalls nicht mit einer gewünschten Genauigkeit bekannt sind. Das erfindungsgemäße Verfahren löst diese Parametrierungsaufgabe, die das Auffinden des Proportionalitätsfaktors zwischen der am kapazitiven Spannungsteiler anliegenden Primärspannung und der vom Spannungsmessgerät an der Sekundärkapazität gemessenen Sekundärspannung beinhaltet, in einer besonders vorteilhaften Weise, die insbesondere keine Vorabkenntnis der aktuellen Werte der Primärkapazität und der Sekundärkapazität erfordert. When a voltage measuring device provided for voltage detection on medium / high voltage installations by means of voltage measurement at a secondary capacitance of a capacitive voltage divider consisting of a secondary capacitance and a primary capacitance, inserted between an input voltage connection and a ground connection, is to be used for the first time at a given medium / high voltage installation, it requires the parameterization, ie the adaptation to the currently existing at the given high-voltage system capacitive voltage divider. The same need to parameterize the voltmeter may arise during any required recalibrations in later use of the voltmeter on this medium / high voltage installation, for example because of changing values of the primary capacitance and / or the secondary capacitance. It is assumed that both the current value of the primary capacity and the current value of the secondary capacity, which in turn may each comprise a plurality of electrically connected in series or parallel capacities, are not or at least not known with a desired accuracy. The method according to the invention solves this parameterization task, which involves locating the proportionality factor between the primary voltage applied to the capacitive voltage divider and the secondary voltage measured by the voltage measuring device at the secondary capacitance, in a particularly advantageous manner which in particular requires no prior knowledge of the actual values of the primary capacitance and the secondary capacitance.

Hierzu sieht das erfindungsgemäße Parametrierverfahren zunächst eine Bestimmung des Kapazitätswertes der Primärkapazität durch Anlegen einer gegenüber der Mittelspannung reduzierten Spannung mit vorgegebenem Spannungswert an den Eingangsanschluss des kapazitiven Spannungsteilers und Durchführen einer die Sekundärkapazität kurzschließenden Kurzschlussstrommessung vor. Diese gegenüber Mittelspannung reduzierte Spannung sei vorliegend entsprechend ihrem Verwendungszweck als Primärkapazitätsmessspannung bezeichnet. Sie kann vorzugsweise im Niederspannungsbereich bis 1kV, in manchen Fällen aber auch noch darüber liegen. Die Verwendung einer solchen gegenüber der Mittelspannung reduzierten Primärkapazitätsmessspannung, z.B. Niederspannung, anstelle einer Mittel-/Hochspannung ermöglicht in Verbindung mit der diese Sekundärkapazität kurzschließenden Kurzschlussstrommessung eine vergleichsweise hohe Genauigkeit für die Bestimmung des Primärkapazitätswertes der gegebenen Hochspannungsanlage. Die unbekannte Sekundärkapazität geht durch das Kurzschließen nicht in diese Bestimmung des Primärkapazitätswertes ein, und eine Messung des Kurzschlussstroms durch die Primärkapazität bei anliegender Primärkapazitätsmessspannung ist mit relativ geringem Aufwand sehr genau möglich, z.B. mit einer Genauigkeit bzw. Auflösung im Bereich von 1nA bis 1μA. For this purpose, the parameterization method according to the invention first provides for a determination of the capacitance value of the primary capacitance by applying a voltage reduced with respect to the medium voltage with a predetermined voltage value to the input terminal of the capacitive voltage divider and performing a short-circuit current measurement short-circuiting the secondary capacitance. In the present case, this voltage reduced with respect to the mean voltage is referred to as the primary capacitance measuring voltage in accordance with its intended use. It may preferably be in the low voltage range up to 1kV, but in some cases even higher. The use of such a reduced medium voltage primary capacitance measurement voltage, e.g. Low voltage, instead of a medium / high voltage, in conjunction with the short-circuit current measurement short-circuiting this secondary capacity, enables a comparatively high accuracy for the determination of the primary capacitance value of the given high-voltage system. The unknown secondary capacitance does not enter into this determination of the primary capacitance value due to the short-circuiting, and a measurement of the short-circuit current through the primary capacitance when the primary capacitance measurement voltage is present can be very accurately achieved with relatively little effort, e.g. with an accuracy or resolution in the range of 1nA to 1μA.

Anschließend wird die im normalen Betrieb interessierende Mittel-/Hochspannung, d.h. die Nennbetriebsspannung der Mittel-/Hochspannungsanlage, an den Eingangsspannungsanschluss des kapazitiven Spannungsteilers angelegt, und durch eine erneute, die Sekundärkapazität kurzschließende Kurzschlussstrommessung wird unter Verwendung des zuvor bestimmten Primärkapazitätswertes der aktuelle Wert der angelegten Nennbetriebsspannung bestimmt. Subsequently, the medium / high voltage of interest in the normal operation, ie the nominal operating voltage of the medium / high voltage system, applied to the input voltage terminal of the capacitive voltage divider, and by a new, the secondary capacitor short-circuiting Short-circuit current measurement is determined using the previously determined primary capacity value, the current value of the applied nominal operating voltage.

In einem anschließenden Schritt wird bei am kapazitiven Spannungsteiler anliegender Nennbetriebsspannung eine Spannungsmessung an der Sekundärkapazität durch das zu parametrierende Spannungsmessgerät durchgeführt, wobei vorausgesetzt wird, dass die Nennbetriebsspannung mit dem durch die vorangegangene Kurschlussstrommessung bestimmten aktuellen Nennbetriebsspannungswert anliegt. Dies kann z.B. dadurch sichergestellt werden, dass diese Sekundärspannungsmessung direkt im Anschluss an die vorausgehende Kurzschlussstrommessung durchgeführt wird, so dass davon ausgegangen werden kann, dass sich der Nennbetriebsspannungswert noch nicht verändert hat. Bei Bedarf kann dies durch einmalige oder mehrmalige Wiederholung der Kurzschlussstrommessung und der direkt anschließenden Sekundärspannungsmessung jeweils bei anliegender Nennbetriebsspannung verifiziert werden. In a subsequent step, a voltage measurement on the secondary capacitance is performed by the voltage measuring device to be parameterized in the rated voltage applied to the capacitive voltage divider, it being assumed that the nominal operating voltage is present at the current nominal operating voltage value determined by the preceding short-circuit current measurement. This can e.g. This ensures that this secondary voltage measurement is carried out directly after the preceding short-circuit current measurement, so that it can be assumed that the nominal operating voltage value has not yet changed. If required, this can be verified by repeating the short-circuit current measurement once or several times and the secondary voltage measurement directly following each at rated operating voltage.

Nach diesem dritten Verfahrensschritt liegt dann durch die Sekundärspannungsmessung ein gemessener aktueller Sekundärspannungswert vor, der zum aktuell anliegenden Nennbetriebsspannungswert gehört. Damit ist der entsprechende Proportionalitätsfaktor zwischen angelegter Nennbetriebsspannung und gemessener Sekundärspannung ermittelt und die Parametrierung des Spannungsmessgerätes abgeschlossen. Der ermittelte Proportionalitätsfaktor kann z.B. in einem Speicher des Spannungsmessgerätes abgelegt werden. Wie sich aus der Schilderung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt, wird für diese vorteilhafte Parametrierung keinerlei genaue Vorabkenntnis der Primärkapazität und der Sekundärkapazität einschließlich ihrer diversen Kapazitätsanteile benötigt. After this third process step, there is then a measured current secondary voltage value through the secondary voltage measurement, which belongs to the currently applied nominal operating voltage value. Thus, the corresponding proportionality factor between applied nominal operating voltage and measured secondary voltage is determined and the parameterization of the voltage measuring device is completed. The determined proportionality factor may e.g. be stored in a memory of the voltmeter. As can be seen from the description of the method according to the invention, no precise prior knowledge of the primary capacity and the secondary capacity including its various capacity shares is required for this advantageous parameterization.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Primärkapazitätsmessspannung an einen Verbindungspunkt eines Mittelspannungskabels angelegt, das zu einer weiteren Hochspannungsanlage oder zu einem externen Verteiltransformator führt. Ein solches Mittelspannungskabel ist gängiger Bestandteil üblicher Hochspannungs-Schaltanlagen. Da sich dieser Verbindungspunkt außerhalb eines ebenfalls üblichen, den kapazitiven Spannungsteiler enthaltenden Gehäuses der Hochspannungsanlage befindet, ist das Anlegen der Primärkapazitätsmessspannung mit relativ geringem Aufwand möglich, ohne in dieses spannungsgeschützte Gehäuse der Hochspannungsanlage eingreifen zu müssen.In a further development of the invention, the primary capacitance measuring voltage is applied to a connection point of a medium voltage cable, which leads to a further high-voltage system or to an external distribution transformer. Such a medium voltage cable is a common part of conventional high voltage switchgear. Since this connection point is outside of a likewise usual, the capacitive voltage divider containing housing of the high voltage system, the application of the Primärkapazitätsmessspannung with relatively little effort is possible without having to intervene in this voltage protected housing of the high voltage system.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird der im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelte Primärkapazitätswert in das Spannungsmessgerät als Eingangsinformation eingegeben und/oder in einem Speicher des Spannungsmessgerätes abgelegt. Diese Information wird dann für eine Nachkalibrierung des kapazitiven Spannungsteilers verwendet, beispielsweise im Rahmen späterer Wiederholungs- oder Schutzprüfungen der Hochspannungsanlage. In a further development of the invention, the primary capacitance value determined in the first step of the method according to the invention is input into the voltage measuring device as input information and / or stored in a memory of the voltage measuring device. This information is then used for recalibration of the capacitive voltage divider, for example as part of later repetition or protection tests of the high-voltage system.

Das erfindungsgemäße Spannungsmessgerät ist zur Parametrierung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eingerichtet. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es als eigenständig vorgefertigtes Messgerät ausgeführt, das an die Sekundärkapazität des kapazitiven Spannungsteilers einer gegebenen Hochspannungsanlage angekoppelt wird. The voltage measuring device according to the invention is set up for parameterization with the method according to the invention. In one embodiment of the invention, it is designed as a self-prefabricated measuring device, which is coupled to the secondary capacitance of the capacitive voltage divider of a given high-voltage system.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Spannungsmessgerät Mittel zur Eingabe und/oder Speicherung des im zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Parametrierverfahrens gemessenen Kurzschlussstroms bzw. einer zugehörigen Messspannung und/oder Mittel zur Eingabe des im ersten Verfahrensschritt ermittelten Primärkapazitätswertes des kapazitiven Spannungsteilers der Hochspannungsanlage und/oder Mittel zur Speicherung dieses gemessenen Kurzschlussstroms bzw. der zugehörigen Messspannung und/oder zur Speicherung dieses Primärkapazitätswertes. Dadurch verfügt das Spannungsmessgerät über die entsprechenden Informationen, um dann den Proportionalitäts- bzw. Kalibrierfaktor für die von ihm gemessene Sekundärspannung anhand dieser Informationen zu ermitteln und abgespeichert zu halten. In one development of the invention, the voltage measuring device comprises means for inputting and / or storing the short-circuit current measured in the second step of the parameterizing method according to the invention or an associated measuring voltage and / or means for inputting the primary capacitance value of the capacitive voltage divider of the high-voltage system and / or means determined in the first method step for storing this measured short-circuit current or the associated measuring voltage and / or for storing this primary capacitance value. As a result, the voltage measuring device has the corresponding information in order then to determine the proportionality or calibration factor for the secondary voltage measured by it on the basis of this information and to keep it stored.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Spannungsmessgerät Mittel zur Speicherung des mit dem erfindungsgemäßen Parametrierverfahren ermittelten Proportionalitätsfaktors zwischen anliegender Nennbetriebsspannung der Hochspannungsanlage und der zugehörig ermittelten Sekundärspannung und/oder Mittel zur Anzeige des anhand dieses Proportionalitätsfaktors ermittelten aktuellen Wertes der Nennbetriebsspannung aus der gemessenen Sekundärspannung in einem laufenden Messbetrieb nach abgeschlossener Parametrierung. Dadurch ist vorteilhaft nach erfindungsgemäßer Parametrierung das Spannungsmessgerät zur Spannungsüberwachung bzw. Spannungserfassung im laufenden Betrieb an der gegebenen Hochspannungsanlage eingerichtet. In a further development of the invention, the voltage measuring device comprises means for storing the proportionality factor determined between the applied nominal operating voltage of the high-voltage system and the associated secondary voltage and / or means for displaying the current value of the nominal operating voltage from the measured secondary voltage in a running current value determined using this proportionality factor Measuring operation after completed parameterization. As a result, after the parameterization according to the invention, the voltage measuring device for voltage monitoring or voltage detection is advantageously set up at the given high-voltage system during operation.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:Advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described below. Hereby show:

1 ein schematisches Blockdiagramm einer Hochspannungs-Schaltanlage mit erfindungsgemäß parametrierbarem Spannungsmessgerät und 1 a schematic block diagram of a high-voltage switchgear with inventively programmable voltage measuring device and

2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Parametrierung des in der Hochspannungsanlage von 1 verwendeten Spannungsmessgerätes. 2 a flowchart of a method for the parameterization of the high-voltage system of 1 used voltage measuring device.

Die in 1 schematisch nur mit ihren hier interessierenden Komponenten dargestellte Hochspannungs-Schaltanlage beinhaltet in an sich bekannter Weise innerhalb eines spannungsgeschützten, gestrichelt angedeuteten Gehäuses 1 eine hochspannungsführende Sammelschiene 2, mit der über einen hochspannungsfesten Schalter 3 ein interner Verbindungspunkt 4 verbindbar ist. An diesen internen Verbindungspunkt 4 ist zum einen ein kapazitiver Spannungsteiler mit einer kapazitiven Koppelelektrode 5 als Primärkapazität und einer Sekundärkapazität 6 angekoppelt. Zum anderen führt von diesem Verbindungspunkt 4 ein Mittelspannungskabel 7 aus dem Schaltanlagengehäuse 1 heraus. In the 1 schematically illustrated only with their components of interest here high voltage switchgear includes in a conventional manner within a voltage protected, indicated by dashed lines housing 1 a high-voltage busbar 2 , with the over a high voltage resistant switch 3 an internal connection point 4 is connectable. At this internal connection point 4 is on the one hand a capacitive voltage divider with a capacitive coupling electrode 5 as primary capacity and secondary capacity 6 coupled. On the other hand leads from this connection point 4 a medium voltage cable 7 from the switchgear housing 1 out.

Die Primärkapazität 5 und die Sekundärkapazität 6 sind wie gezeigt seriell zwischen den internen Verbindungspunkt 4 als Eingangsspannungsanschluss und einen Massespannungsanschluss 13 eingeschleift. Die Sekundärkapazität 6 umfasst einen üblicherweise als diskretes Bauelement ausgeführten Sekundärkondensator 6a, zu dem elektrisch parallele, parasitäre Kapazitäten hinzukommen, speziell eine Leitungskapazität 6b und eine Streukapazität 6c. Ein Spannungsmessgerät 8 ist an die Sekundärkapazität 6 angekoppelt, um die daran abfallende Sekundärspannung U2 zu erfassen, wenn am kapazitiven Spannungsteiler 5, 6 eine Primärspannung U1 anliegt. Um aus der Messung der Sekundärspannung U2 den gesuchten aktuellen Wert der Primärspannung U1 ermitteln zu können, bedarf das Spannungsmessgerät 8 vor seinem eigentlichen Messeinsatz einer entsprechenden Parametrierung, da die tatsächlichen Kapazitätswerte der verschiedenen Kapazitäten nicht oder jedenfalls nicht mit der gewünschten Genauigkeit vorbekannt sind. Dies betrifft die Kapazität C1 der Primärkapazität 5 ebenso wie die Kapazität C2 des Sekundärkondensators, die sekundäre Leitungskapazität C2L und die sekundäre Streukapazität C2s. The primary capacity 5 and the secondary capacity 6 are serial between the internal connection point as shown 4 as input voltage connection and a ground voltage connection 13 looped. The secondary capacity 6 comprises a secondary capacitor, which is usually designed as a discrete component 6a to which electrically parallel parasitic capacitances are added, especially a line capacitance 6b and a stray capacity 6c , A voltmeter 8th is to the secondary capacity 6 coupled to detect the falling secondary voltage U2, when the capacitive voltage divider 5 . 6 a primary voltage U1 is applied. In order to be able to determine the sought actual value of the primary voltage U1 from the measurement of the secondary voltage U2, the voltage measuring device is required 8th before its actual measurement use of a corresponding parameterization, since the actual capacity values of the different capacities are not or at least not known with the desired accuracy. This concerns the capacity C1 of the primary capacity 5 as well as the capacitance C2 of the secondary capacitor, the secondary line capacitance C2L and the secondary stray capacitance C2s.

Die Parametrierung des Spannungsmessgerätes 8 erfolgt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie es in einem Ausführungsbeispiel als Flussdiagramm in 2 veranschaulicht ist. Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 läuft diese Parametrierung folgendermaßen ab.The parameterization of the voltmeter 8th takes place according to the inventive method, as it is in an embodiment as a flowchart in 2 is illustrated. With reference to the 1 and 2 This parameterization runs as follows.

In einem ersten Schritt S10 wird eine gegenüber Mittelspannung geringere Primärkapazitätsmessspannung Un, z.B. Niederspannung, an einen externen Verbindungspunkt 10 angelegt, zu dem das Mittelspannungskabel 7 aus dem Gehäuse 1 herausgeführt ist. Dieser auch in herkömmlichen Anlagen vorhandene externe Verbindungspunkt 10 dient zur Ankopplung an eine weitere Hochspannungs-Schaltanlage oder wie gezeigt an einen Ortsnetztrafo 11 in kurzer Entfernung zum internen Verbindungspunkt 4. Durch diese kurze Entfernung bleibt der Spannungsabfall durch das Kabel 7 gering. Der Ortsnetztrafo 11 bildet in üblicher Weise die Schnittstelle zu einem Niederspannungs-Stromnetz, das Endverbraucher mit einer Netzspannung von z.B. 230V versorgt. Die an einen zugehörigen Anschluss 9 des externen Verbindungspunktes 10 angelegte Primärkapazitätsmessspannung Un beaufschlagt über das Mittelspannungskabel 7 den internen Verbindungspunkt 4 und somit den kapazitiven Spannungsteiler 5, 6. Gleichzeitig ist hierbei der interne Verbindungspunkt 4 durch eine geöffnete Stellung des Schalters 3 von der Sammelschiene 2 und der daran eventuell anliegenden Mittel-/Hochspannung abgekoppelt. Die Primärkapazitätsmessspannung Un kann beispielsweise einer typischen Endverbraucher-Versorgungsspannung, wie einer Spannung von 230V, entsprechen. In a first step S10, a primary capacitance measuring voltage Un, for example low voltage, which is lower than the mean voltage, is supplied to an external connection point 10 created to which the medium voltage cable 7 out of the case 1 led out. This also available in conventional systems external connection point 10 is used for coupling to another high-voltage switchgear or as shown to a local power transformer 11 at a short distance to the internal connection point 4 , This short distance keeps the voltage drop across the cable 7 low. The local network transformer 11 forms in the usual way, the interface to a low-voltage power supply, the end user with a mains voltage of 230V, for example. The to an associated connection 9 of the external connection point 10 Applied primary capacitance measuring voltage Un applied via the medium voltage cable 7 the internal connection point 4 and thus the capacitive voltage divider 5 . 6 , At the same time, this is the internal connection point 4 through an open position of the switch 3 from the busbar 2 and the possibly applied medium / high voltage disconnected. For example, the primary capacitance sense voltage Un may correspond to a typical end user supply voltage, such as a voltage of 230V.

An der Sekundärkapazität 6 wird nun bei am kapazitiven Spannungsteiler 5, 6 als Primärspannung anliegender Primärkapazitätsmessspannung Un mittels eines Strommessgerätes 12 eine Kurzschlussstrommessung ausgeführt, bei welcher die Sekundärkapazität 6 überbrückt, d.h. kurzgeschlossen, ist, wie mit der zum Strommessgerät 12 gehörigen, gestrichelten Linie symbolisiert. Diese Kurzschlussstrommessung kann mit einer sehr hohen Genauigkeit im Bereich von 1μA oder weniger, vorzugsweise von nur einem oder wenigen Nanoampere, wie ca. 10nA, erfolgen, wobei der Begriff Kurzschlussstrommessung vorliegend auch die Alternative umfasst, eine äquivalente Kleinspannungsmessung an einem geeignet geringen Messwiderstand durchzuführen, der insbesondere deutlich niedriger ist als ein typischer Innenwiderstand des zu parametrierenden Spannungsmessgerätes. Durch den auf diese Weise gemessenen Kurzschlussstrom I0a kann der Primärkapazitätswert C1 oder in komplexer Schreibweise Z1 bestimmt werden zu Z1 = U1n/I0a, mit der am internen Verbindungspunkt 4 anliegenden Primärkapazitätsmessspannung U1n als Primärspannung. Wegen des Kurzschließens geht die Sekundärkapazität 6 mit ihren verschiedenen Kapazitätsbeiträgen 6a, 6b, 6c nicht in diese Bestimmung ein. At the secondary capacity 6 will now be at the capacitive voltage divider 5 . 6 as a primary voltage applied primary capacitance measuring voltage Un by means of a current measuring device 12 carried out a short-circuit current measurement, in which the secondary capacity 6 bridged, ie short-circuited, is, as with the current meter 12 proper, dashed line symbolizes. This short-circuit current measurement can be carried out with a very high accuracy in the range of 1 μA or less, preferably of only one or a few nanoamps, such as about 10nA, wherein the term short-circuit current measurement in the present case also includes the alternative of performing an equivalent low-voltage measurement on a suitably low measuring resistance, in particular, is significantly lower than a typical internal resistance of the parameterized voltage measuring device. By the thus measured short-circuit current I0a, the primary capacitance value C1 or in complex notation Z1 can be determined to be Z1 = U1n / I0a, with that at the internal connection point 4 applied primary capacitance measuring voltage U1n as a primary voltage. Because of shorting, the secondary capacity goes 6 with their various capacity contributions 6a . 6b . 6c not included in this provision.

In einem zweiten Schritt S20 wird die Primärkapazitätsmessspannung Un weggeschaltet und durch Schließen des Schalters 3 der interne Verbindungspunkt 4 an die hochspannungsführende Sammelschiene 2 angekoppelt, d.h. es wird die an der Sammelschiene 2 vorliegende Mittel-/Hochspannung U1 an den internen Verbindungspunkt 4 und damit an den kapazitiven Spannungsteiler 5, 6 angelegt. Nun wird eine weitere Kurzschlussstrommessung mittels des Strommessgerätes 12 entsprechend der ersten Kurzschlussstrommessung bei kurzgeschlossener, überbrückter Sekundärkapazität 6 durchgeführt. Aus dem so gemessenen Kurzschlussstrom I0b kann unter Verwendung der zuvor hochgenau ermittelten Primärkapazität Z1 der aktuelle Spannungswert U1h der angelegten Nennbetriebsspannung bestimmt werden zu U1h = Z1 × I0b. Die Nennbetriebsspannung U1 ist entlang der Sammelschiene 2 der Hochspannungsanlage überall gleich groß, d.h. alle an die Hochspannungsanlage angeschlossenen und mittels des jeweiligen Schalters 3 zugeschalteten Abgänge haben dieselbe Mittel-/Hochspannung. Somit kann für jeden Abgang durch die jeweilige Kurzschlussstrommessung, wie geschildert, zunächst die Primärkapazität Zn bzw. Cn für jede Phase der üblicherweise dreiphasigen Wechselspannung bestimmt werden, d.h. Zn = U1h/I0n. Üblicherweise verändert sich die Primärkapazität Cn nicht und kann daher zu einem späteren Zeitpunkt auch als Kalibrierwert genutzt werden. Wenn folglich das an die Sekundärkapazität 6 angekoppelte Spannungsmessgerät 8 zu einem späteren Zeitpunkt nachkalibriert werden soll, braucht dazu lediglich die zweite geschilderte Kurzschlussstrommessung zur Bestimmung des Kurzschlussstroms I0n durchgeführt werden, um daraus wiederum die anliegende Nennbetriebsspannung U1h zu ermitteln. In a second step S20, the primary capacitance measurement voltage Un is switched off and by closing the switch 3 the internal connection point 4 to the high-voltage busbar 2 coupled, ie it will be on the busbar 2 present mid / high voltage U1 to the internal connection point 4 and thus to the capacitive voltage divider 5 . 6 created. Now another short-circuit current measurement by means of the current measuring device 12 corresponding to the first short-circuit current measurement with short-circuited, bridged secondary capacity 6 carried out. From the thus measured short-circuit current I0b, the current voltage value U1h of the applied nominal operating voltage can be determined using U1h = Z1 × I0b, using the previously determined high-precision primary capacitance Z1. The nominal operating voltage U1 is along the busbar 2 the high-voltage system everywhere the same size, ie all connected to the high voltage system and by means of the respective switch 3 connected outlets have the same medium / high voltage. Thus, for each output by the respective short-circuit current measurement, as described, first the primary capacitance Zn or Cn for each phase of the usually three-phase AC voltage can be determined, ie Zn = U1h / I0n. Normally, the primary capacity Cn does not change and can therefore also be used as a calibration value at a later time. If, therefore, that to the secondary capacity 6 coupled voltmeter 8th is to be recalibrated at a later time, only the second described short-circuit current measurement for determining the short-circuit current I0n needs to be performed in order to determine the applied nominal operating voltage U1h from this in turn.

In einem vorzugsweise unmittelbar an die geschilderte zweite Kurzschlussstrommessung anschließenden Schritt S30 wird die Ankopplung des kapazitiven Spannungsteilers 5, 6 an die auf der Sammelschiene 2 vorliegende Mittel-/Hochspannung, d.h. an die Nennbetriebsspannung, beibehalten und bei weggeschaltetem Strommessgerät 12 eine Spannungsmessung an der Sekundärkapazität 6 durch das Spannungsmessgerät 8 ausgeführt. Die hierbei gemessene Sekundärspannung U2 wird dem aktuellen Wert der Nennbetriebsspannung zugeordnet, wie er durch die unmittelbar vorausgegangene Kurzschlussstrommessung bestimmt wurde, d.h. die in diesem abschließenden Spannungsmessschritt gemessene Sekundärspannung U2 an der Sekundärkapazität 6 wird mit dem aktuellen Nennbetriebsspannungswert ins Verhältnis gesetzt, der durch die direkt vorausgegangene Kurzschlussstrommessung ermittelt wurde, wodurch der Proportionalitätsfaktor zwischen der am Eingangsspannungsanschluss des kapazitiven Spannungsteilers anliegenden Primärspannung und der vom Spannungsmessgerät 8 an der Sekundärkapazität 6 gemessenen Sekundärspannung U2 bestimmt ist. Damit ist die Parametrierung des Spannungsmessgerätes 8 abgeschlossen. In a step S30 preferably immediately following the described second short-circuit current measurement, the coupling of the capacitive voltage divider is effected 5 . 6 to the on the busbar 2 present medium / high voltage, ie to the rated operating voltage, maintained and with the current meter disconnected 12 a voltage measurement on the secondary capacity 6 through the voltmeter 8th executed. The secondary voltage U2 measured in this case is assigned to the current value of the nominal operating voltage, as determined by the immediately preceding short-circuit current measurement, ie the secondary voltage U2 measured at the secondary capacitance in this final voltage measuring step 6 is related to the current nominal operating voltage value determined by the directly preceding short-circuit current measurement, whereby the proportionality factor between the primary voltage applied to the input voltage terminal of the capacitive voltage divider and that of the voltage measuring device 8th at the secondary capacity 6 measured secondary voltage U2 is determined. This is the parameterization of the voltmeter 8th completed.

In einer praktischen Ausführung kann das Verfahren so gewählt sein, dass die im ersten Schritt bestimmte Primärkapazität C1 bzw. Z1 in das zu parametrierende Spannungsmessgerät 8 eingegeben wird, wozu dieses entsprechende Eingabemittel aufweist. Dort ist sie dann als Information verfügbar und kann z.B. in einem dortigen Speicher abgelegt werden. Anschließend erfolgt der zweite Schritt der Kurzschlussstrommessung bei anliegender Nennbetriebsspannung zur Bestimmung des aktuellen Nennbetriebsspannungswertes. Das Messergebnis wird in Form des gemessenen Kurzschlussstromwertes I0b oder eines davon abgeleiteten Spannungswertes in das zu parametrierende Spannungsmessgerät 8 eingegeben, wozu dieses wiederum entsprechende Eingabemittel aufweist. Unmittelbar nach Beenden des zweiten Schrittes mit der Kurzschlussstrommessung bei anliegender Nennbetriebsspannung wird der dritte Schritt mit dem eigentlichen Parametriervorgang gestartet, der die Messung der Sekundärspannung bei weiter anliegender Nennbetriebsspannung beinhaltet. In dieser kurzen Zeitspanne ist es praktisch unwahrscheinlich, dass sich der aktuelle Wert der Nennbetriebsspannung während des Übergangs vom zweiten zum dritten Verfahrensschritt verändert hat. Bei Bedarf kann dies weitergehend dadurch abgesichert werden, dass der zweite Schritt der Kurzschlussmessung und der dritte Schritt der Sekundärspannungsmessung jeweils bei anliegender Nennbetriebsspannung einmal oder mehrmals wiederholt werden. So kann der daraus erhaltene Proportionalitätsfaktor zwischen der am kapazitiven Spannungsteiler tatsächlich anliegenden Primärspannung und der vom Spannungsmessgerät 8 an der Sekundärkapazität 6 gemessenen Sekundärspannung weiter abgesichert werden, der durch die nicht vorbekannten Primär- und Sekundärkapazitäten des kapazitiven Spannungsteilers 5, 6 bestimmt ist. Das Spannungsmessgerät ist dafür eingerichtet, aus dem eingegebenen Kurzschlussstrom-Messwert bzw. der eingegebenen zugehörigen Messspannung und dem ermittelten, gespeicherten Primärkapazitätswert den Proportionalitäts- bzw. Kalibrierfaktor für die dann von ihm gemessene Sekundärspannung zu ermitteln und abgespeichert zu halten. Wie die obigen Ausführungen vorteilhafter Ausführungsbeispiele deutlich machen, ermöglicht die Erfindung in vorteilhafter Weise die Parametrierung eines Spannungsmessgerätes, mit dem die Spannung an Hochspannungsanlagen über eine Sekundärspannungsmessung eines kapazitiven Spannungsteilers bestimmt bzw. überwacht werden soll, ohne dass hierfür die genauen Werte der Primärkapazität und der Sekundärkapazität des kapazitiven Spannungsteilers vorbekannt sein müssen. Das hierfür im ersten Verfahrensschritt vorgesehene Anlegen der Primärkapazitätsmessspannung an den Anschluss 9 des externen Verbindungspunktes 10 hat zudem den Vorteil, dass sich die Kapazität des Mittelspannungskabels 7 mitberücksichtigen lässt. Außerdem braucht das gegen einen Zugang üblicherweise verriegelte Gehäuse 1 nicht geöffnet werden, was ein vorheriges Erden entsprechender Systemkomponenten als Hochspannungsschutz und einen entsprechenden Aufwand und etwaige Unterbrechung der Hochspannungsversorgung erfordern würde. In a practical embodiment, the method may be selected such that the primary capacitance C1 or Z1 determined in the first step enters the voltage measuring device to be parameterized 8th is entered, including having this corresponding input means. There it is then available as information and can be stored eg in a local memory. Subsequently, the second step of the short-circuit current measurement takes place with the rated operating voltage applied to determine the current nominal operating voltage value. The measurement result is in the form of the measured short-circuit current value I0b or a voltage value derived therefrom in the voltage meter to be parameterized 8th entered, including this in turn has corresponding input means. Immediately after completion of the second step with the short-circuit current measurement with applied nominal operating voltage, the third step is started with the actual parameterization process, which includes the measurement of the secondary voltage at further applied nominal operating voltage. In this short period of time, it is virtually unlikely that the current value of the nominal operating voltage has changed during the transition from the second to the third process step. If required, this can be further ensured by the fact that the second step of the short-circuit measurement and the third step of the secondary voltage measurement are repeated once or several times in each case when the nominal operating voltage is applied. Thus, the proportionality factor obtained therefrom can between the primary voltage actually applied to the capacitive voltage divider and that of the voltage measuring device 8th at the secondary capacity 6 measured secondary voltage to be further hedged by the not previously known primary and secondary capacitances of the capacitive voltage divider 5 . 6 is determined. The voltage measuring device is set up to determine and store the proportionality or calibration factor for the secondary voltage then measured by it from the entered short-circuit current measured value or the input associated measured voltage and the determined, stored primary capacitance value. As the above embodiments make clear advantageous embodiments, the invention advantageously allows the parameterization of a voltage measuring device with which the voltage to high voltage systems via a secondary voltage measurement of a capacitive voltage divider should be determined or monitored, without requiring the exact values of the primary capacity and the secondary capacity the capacitive voltage divider must be previously known. The application of the primary capacitance measuring voltage to the connection provided for this purpose in the first method step 9 of the external connection point 10 also has the advantage of increasing the capacity of the medium voltage cable 7 take into account. In addition, the usually locked against an access housing needs 1 not be opened, which would require a previous grounding of corresponding system components as high voltage protection and a corresponding effort and any interruption of the high voltage power supply.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Norm EN 50160 [0004] Standard EN 50160 [0004]

Claims (7)

Verfahren zur Parametrierung eines Spannungsmessgerätes, das zur Spannungserfassung an Mittel-/Hochspannungsanlagen mittels Spannungsmessung an einer Sekundärkapazität eines aus der Sekundärkapazität und einer Primärkapazität bestehenden, zwischen einen Eingangsspannungsanschluss und einen Masseanschluss eingeschleiften kapazitiven Spannungsteilers vorgesehen ist, auf den kapazitiven Spannungsteiler einer gegebenen Mittel-/Hochspannungsanlage, mit der Schrittfolge: – Bestimmen des Kapazitätswertes der Primärkapazität der gegebenen Mittel-/Hochspannungsanlage durch Anlegen einer gegenüber Mittelspannung geringeren Primärkapazitätsmessspannung mit vorgegebenem Spannungswert an den kapazitiven Spannungsteiler und Durchführen einer die Sekundärkapazität kurzschließenden Kurzschlussstrommessung, – Bestimmen des aktuellen Wertes einer am kapazitiven Spannungsteiler anliegenden Nennbetriebsspannung der Mittel-/Hochspannungsanlage durch eine die Sekundärkapazität kurzschließende Kurzschlussstrommessung unter Verwendung des zuvor bestimmten Primärkapazitätswertes und – Durchführen einer Spannungsmessung an der Sekundärkapazität durch das Spannungsmessgerät im Anschluss an die Kurzschlussstrommessung, wobei die Nennbetriebsspannung mit dem durch die vorangegangene Kurzschlussstrommessung bestimmten aktuellen Wert am kapazitiven Spannungsteiler anliegt, zur Ermittlung des zu diesem aktuellen Nennbetriebsspannungswert gehörigen aktuellen Spannungswertes an der Sekundärkapazität. Method for parameterizing a voltage measuring device, which is provided for voltage detection at medium / high voltage systems by means of voltage measurement at a secondary capacitance of one of the secondary capacitance and a primary capacitance existing between a voltage input terminal and a ground terminal looped capacitive voltage divider, the capacitive voltage divider of a given medium / high voltage system , with the step sequence: Determining the capacitance value of the primary capacitance of the given medium / high-voltage plant by applying a lower primary capacitance measuring voltage having a predetermined voltage value to the capacitive voltage divider and performing a short-circuit current measurement short-circuiting the secondary capacitance, Determining the current value of a nominal operating voltage of the medium / high-voltage system applied to the capacitive voltage divider by a short-circuit current measurement short-circuiting the secondary capacity using the previously determined primary capacitance value and - Performing a voltage measurement at the secondary capacitance by the voltage measuring device following the short-circuit current measurement, wherein the nominal operating voltage with the current value determined by the preceding short-circuit current measurement is applied to the capacitive voltage divider, to determine the current voltage value at the secondary capacitance associated with this current nominal operating voltage value. Verfahren nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Niederspannung an einen Verbindungspunkt eines Mittelspannungskabels zu einer weiteren Mittel-/Hochspannungsanlage oder zu einem externen Verteiltransformator angelegt wird, wobei sich der Verbindungspunkt außerhalb eines den kapazitiven Spannungsteiler enthaltenden Gehäuses der Mittel-/Hochspannungsanlage befindet. The method of claim 1, further characterized in that the low voltage is applied to a connection point of a medium voltage cable to another medium / high voltage system or to an external distribution transformer, wherein the connection point is outside of the capacitive voltage divider containing housing of the medium / high voltage system. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Primärkapazitätswert in einem Speicher des Spannungsmessgerätes abgelegt und/oder in das Spannungsmessgerät eingegeben wird und diese Information für eine Nachkalibrierung des kapazitiven Spannungsteilers verwendet wird.The method of claim 1 or 2, further characterized in that the determined primary capacity value stored in a memory of the voltage measuring device and / or is entered into the voltage measuring device and this information is used for a recalibration of the capacitive voltage divider. Spannungsmessgerät zur Spannungserfassung an einer Mittel-/Hochspannungsanlage mittels Spannungsmessung an einer Sekundärkapazität eines aus der Sekundärkapazität und einer Primärkapazität bestehenden, zwischen einen Eingangsspannungsanschluss und einen Masseanschluss eingeschleiften kapazitiven Spannungsteilers der Mittel-/Hochspannungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Parametrierung gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 eingerichtet ist.Voltage measuring device for voltage detection at a medium / high voltage installation by means of voltage measurement at a secondary capacitance of one of the secondary capacitance and a primary capacitance existing between an input voltage terminal and a ground terminal looped capacitive voltage divider of the medium / high voltage system, characterized in that it is for parameterization according to the method of of claims 1 to 3 is set up. Spannungsmessgerät nach Anspruch 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Eingabe und/oder Speicherung des im zweiten Verfahrensschritt gemessenen Kurzschlussstroms oder einer zugehörigen Messspannung und/oder Mittel zur Eingabe und/oder zur Speicherung des verfahrensgemäß ermittelten Primärkapazitätswertes des kapazitiven Spannungsteilers der Mittel-/Hochspannungsanlage umfasst. Voltage measuring device according to claim 4, further characterized in that it comprises means for inputting and / or storing the short-circuit current measured in the second method step or an associated measuring voltage and / or means for inputting and / or storing the primary capacitance value of the capacitive voltage divider of the center / High voltage system includes. Spannungsmessgerät nach Anspruch 4 oder 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zur Ermittlung und/oder Speicherung des Proportionalitätsfaktors zwischen anliegender Nennbetriebsspannung der Mittel-/Hochspannungsanlage und der zugehörig gemessenen Sekundärspannung und/oder Mittel zur Anzeige des anhand dieses Proportionalitätsfaktors aus der gemessenen Sekundärspannung ermittelten aktuellen Wertes der Nennbetriebsspannung in einem laufenden Messbetrieb nach abgeschlossener Parametrierung umfasst.Voltage measuring device according to claim 4 or 5, further characterized in that it comprises means for determining and / or storing the proportionality factor between applied nominal operating voltage of the medium / high voltage system and the associated measured secondary voltage and / or means for displaying the basis of this proportionality factor from the measured secondary voltage current value of the nominal operating voltage in a current measuring operation after the parameterization has been completed. Spannungsmessgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, dass es als eigenständig vorgefertigtes, an die Sekundärkapazität des kapazitiven Spannungsteilers einer Mittel-/Hochspannungsanlage ankoppelbares Messgerät ausgeführt ist. Voltage measuring device according to one of claims 4 to 6, further characterized in that it is designed as a self-prefabricated, can be coupled to the secondary capacitance of the capacitive voltage divider of a medium / high voltage system meter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012103929B4 (en) * 2012-05-04 2019-11-14 Dipl.-Ing. H. Horstmann Gmbh Fault current indicator for electrical switchgear

Non-Patent Citations (5)

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Title
Eberhard Engelmann, Speck, Joachim: Technische Universität Dresden, Institut für elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik, Vorlesungsskript, Hochspannungsprüf- und messtechnik, Wintersemester 2004/2005, Kapitel 4
Eberhard Engelmann, Speck, Joachim: Technische Universität Dresden, Institut für elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik, Vorlesungsskript, Hochspannungsprüf- und messtechnik, Wintersemester 2004/2005, Kapitel 6
Eberhard Engelmann, Speck, Joachim: Technische Universität Dresden, Institut für elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik, Vorlesungsskript, Hochspannungsprüf- und messtechnik, Wintersemester 2004/2005, Kapitel 4 *
Eberhard Engelmann, Speck, Joachim: Technische Universität Dresden, Institut für elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik, Vorlesungsskript, Hochspannungsprüf- und messtechnik, Wintersemester 2004/2005, Kapitel 6 *
Norm EN 50160

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