DE1144392B

DE1144392B - Monitoring device for the same direction and at the same time effective tap changers

Info

Publication number: DE1144392B
Application number: DEL34965A
Authority: DE
Inventors: Karl Veit; Dipl-Ing Wolfgang Steuer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1959-12-18
Filing date: 1959-12-18
Publication date: 1963-02-28

Description

Überwachungseinrichtung für gleichsinnig und gleichzeitig wirksame Stufenschaltwerke Gleichsinnig und gleichzeitig wirksame Stufenschaltwerke finden sich beispielsweise bei parallel geschalteten Transformatoren mit Stufenwicklungen. Wenn sich die eingestellten Wicklungsstufen unterscheiden, so verschiebt sich die gewünschte Lastverteilung in unzulässiger Weise. Es bedarf daher einer Überwachungseinrichtung, die dafür sorgt, daß bei Auftreten einer Störung an dem einen Stufenschaltwerk auch das andere unter Signalgabe stillgelegt wird, so daß sich die angetriebenen Einstellglieder in ihrer Lage um höchstens eine Stufe unterscheiden können.Monitoring device for the same direction and at the same time effective Step switchgear Find the same direction and at the same time effective step switchgear For example, transformers connected in parallel with step windings. If the set winding steps differ, the shifts Desired load distribution in an impermissible manner. A monitoring device is therefore required which ensures that in the event of a fault in one of the tap changers the other is shut down with signaling, so that the driven adjusting members can differ in their position by at most one level.

Es ist bekannt, jedes Stufenschaltwerk mit einem Schaltarm, welcher eine Reihe von Festkontakten überstreicht, mechanisch zu kuppeln. Entsprechend ihrer Reihenfolge sind die Festkontakte der beiden Kontaktbahnen leitend miteinander verbunden. In den Ruhestellungen stehen die Schaltarme jeweils auf einem Festkontakt. Mit den beiden Schaltarmen liegen außerdem noch eine Spannungsquelle und eine Meldeeinrichtung nach dem Ruhestromprinzip in Reihe. Diese Einrichtung spricht an, wenn die Schaltarme ungleiche Stellungen aufweisen. Ein Nachteil ist es, daß von einem Stufenschaltwerk zum anderen so viele Verbindungsleitungen gezogen werden müssen, wie Festkontakte vorhanden sind.It is known that each step switchgear with a switching arm, which a series of fixed contacts is swept over to be coupled mechanically. According to her Sequence, the fixed contacts of the two contact tracks are conductively connected to one another. In the rest positions, the switching arms are each on a fixed contact. With the Both switching arms also have a voltage source and a signaling device in series according to the closed-circuit principle. This device responds when the switch arms have unequal positions. A disadvantage is that from a step switchgear on the other hand, as many connection lines have to be drawn as fixed contacts available.

Bei einer anderen bekannten überwachungseinrichtung ist dagegen die Anordnung so getroffen, daß die geradzahligen und ungeradzahligen Festkontakte jedes Stufenschaltwerkes unter sich verbunden sind. Jedem Stufenschaltwerk ist ein kleiner Speisetransformator zugeordnet, dessen Sekundärklemmen an den jeweiligen beiden Verbindungspunkten liegen. Außerdem ist eine der Sekundärklemmen jeden Transformators einem weiteren Verbindungspunkt zugeführt. Die Schaltarme sind untereinander über Relais verbunden, die den gemeinsamen Steuerstromkreis der Stufenschaltwerke unterbrechen.In another known monitoring device, however, is the Arrangement made so that the even-numbered and odd-numbered fixed contacts each Step switchgear are connected to each other. There is a small one for each tap changer Assigned to the supply transformer, its secondary terminals on the respective two Connection points. Also is one of the secondary terminals of every transformer fed to another connection point. The switch arms are above one another Relays connected, which interrupt the common control circuit of the tap changers.

Bei dieser Schaltung ist somit zwar die Zahl der Verbindungsleitungen zwischen den Stufenschaltwerken bis auf zwei verringert. Jedoch ist dies mit einem unvorteilhaften Betriebsverhalten verknüpft. Die Überwachungseinrichtung meldet nämlich nicht jeden Stellungsunterschied, sondern nur einen solchen mit ungerader Stufenzahl. Unterscheiden sich nun, wie es in Transformatoranlagen stets vorkommen kann, die Schaltwerksstellungen um eine höhere, aber gerade Stufenzahl, so bleibt die Meldung aus.In this circuit, it is true that the number of connecting lines is between the tap changers reduced to two. However, this is with one linked unfavorable operating behavior. The monitoring device reports namely, not every position difference, but only one with an odd one Number of stages. Now differ, as always occurs in transformer systems can, the rear derailleur positions by a higher, but even number of steps, so remains the message.

Nach dem Gedanken der Erfindung gelingt es nun, die Vorteile der beiden erwähnten Einrichtungen zu vereinen, d. h. mit zwei Verbindungsleitungen auszukcmmen und die sichere Meldung unabhängig von der Größe des Stellungsunterschieds zu gewährleisten.According to the idea of the invention, it is now possible to use the advantages of both to unite the mentioned institutions, d. H. with two connecting lines and to ensure reliable reporting regardless of the size of the difference in position.

Bei fernbetätigten Steuerungen für Triebfahrzeuge ist eine aus zwei Potentiometern bestehende gleichstromgespeiste Brückenschaltung bekannt. In den Brückenquerzweig ist ein Drehrelais eingeschaltet, das zwei Schaltstellungen und eine Mittelstellung einnehmen kann. Das Relais steuert den Motorantrieb eines Stufenschaltwerkes, dessen Schaltarme mit dem Schleifer des einen Potentiometers mechanisch gekoppelt ist. Wird nun das andere Potentiometer von Hand verstellt, so ist der Brückenabgleich gestört und das Relais schaltet das Stufenschaltwerk so lange in entsprechender Richtung ein, bis der Abgleich wieder erreicht und das Relais stromlos ist.In the case of remote-controlled controls for traction vehicles, one of two Potentiometers existing DC-fed bridge circuit known. In the Bridge branch, a rotary relay is switched on, which has two switch positions and can take a middle position. The relay controls the motor drive of a step switchgear, whose switching arms are mechanically coupled to the wiper of a potentiometer is. If the other potentiometer is now adjusted by hand, the bridge adjustment is carried out disturbed and the relay switches the tap changer accordingly Direction in until the adjustment is achieved again and the relay is de-energized.

Die sinngemäße Anwendung dieser auf dem Arbeitsstromprinzip fußenden Schaltung zum Gleichlaufschutz von Stufenschaltwerken weist insofern einen Mangel auf, als beim Bruch einer Steuerleitung oder beim Wegbleiben der Speisespannung für die Brückenschaltung das Relais nicht schaltet und somit die Stufenschaltwerke auseinanderfahren können.The analogous application of this based on the open-circuit principle Circuit for synchronism protection of step switchgear has a deficiency in this respect than when a control line breaks or when the supply voltage fails for the bridge circuit the relay does not switch and thus the tap changers can move apart.

Die Erfindung bedient sich deshalb des Ruhestromprinzips. Sie geht aus von Stufenschaltwerken, die mit gleichstromgespeisten Schleifpotentiometern ausgerüstet sind oder mit mehrfach angezapften Widerständen, wie sie zur Stellungsfernanzeige benützt werden. Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die an den Schaltarmen abgegriffenen Teilspannungen im Gegentaktverfahren zur Aussteuerung zweier Magnetverstärker in Doublerschaltung benützt werden, die zueinander parallel und mit einer Meldeeinrichtung in Reihe geschaltet sind und die infolge Strommitk9plung Sprungverhalten aufweisen: Eine gegensinnige Aussteuerung zweier Magnetverstärker in Doublerschaltung ist zwar aus der Regelungstechnik, berannt, jedoch gelang es^ erst durch die Erfindung, eine solche' Ma 111 gnetverstärkerschältung durch die pä:rallel und Reihenschaltung der Verstärker mit einem einzigen Ansprechglied für Überwächungseinrich°turigen °und °die dort' gegebene Voraussetzung nutzbar zu machen.The invention therefore makes use of the closed-circuit principle. she goes from step switchgear with direct current fed loop potentiometers are equipped or with multiple tapped resistors, such as those used for remote position indication be used. The monitoring device according to the invention is characterized in that that the partial voltages tapped at the switching arms in the push-pull process for Control of two magnetic amplifiers in a doubler circuit are used, which are to each other connected in parallel and in series with a signaling device are and which show jump behavior as a result of current coupling: An opposite directional control two magnetic amplifiers in doubler circuit is indeed from the control engineering, overrun, However, it was only through the invention that such a magnet amplifier circuit was made possible due to the parallel and series connection of the amplifiers with a single response element for monitoring devices ° and ° the prerequisites given there can be used do.

An Hand der Figur soll der' Schaltplan eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.On the basis of the figure, the 'circuit diagram of an embodiment are explained in more detail.

Die beiden Mägtietverstärker 1 und 2 sind in Doublerschaltung ausgeführt und weisen infolge Strommitkopplung ein Sprungverhalten auf. Die Arbeits- und Mitkopplungswicklungen sowie die Gleichrichter sind nicht näher bezeichnet, In Reihe mit den beiden parallel geschalteten Magnetverstärkern liegt eine Meldeeinrichtung 3 an der Wechselspannungsquelle 4. Die Vörstromwicklungen 11 und 21 sind über einen Einstellwiderstand 5 an die Gleichspannungsquelle 6 angeschlossen und sperren die beiden Magnetverstärker 1 und 2, solange kein 'anderer Steuereinfluß wirksam ist. Der gesteuerte Widerstand 7 und der zugehörige Schaltarm $ sind in das eine Stufenschaltwerk, Widerstand 9 und Schaltarm 10 dagegen in das andere, entfernt gelegene Stufenschaltwverk, eingebaut. Die öffnende Steuerwicklung 12 des Magnetverstärkers 1 und die sperrende Steuerwicklung 22 des Magnetverstärkers 2 sind in Reihe geschaltet und liegen zwischen Minuspol der Gleichspannungsquelle 6 und Schaltarm 10 an der Teilspannung Uz. Entsprechend liegen die entgegengesetzt wirkenden Steuerwicklungen 13 und 23 an der Teilspannung U, Von den Stufenschältwerken zu den Magnetverstärkern, die bei Transformatorenanlagen beispielsweise in der Schaltwarte aufgestellt sein können, sind somit nur zwei Leiturigen notwendig, und die Verdrahtung zwischen den Stufenschaltwerken entfällt. Nach dem Ausführungsbeispiel sind zwar noch zwei Leitungen vorgesehen für die Speisung der Vorstromwicklungen 11 und 21 aus der Gleichstromquelle 6. In Transformatoratationen ist jedoch üblicherweise ein sowohl in der Warte als auch am Transformatoraufstellungsort zugängliches Gleichstromnetz vorhanden, das die konzentrierte Gleichstromquelle 6 in der Praxis ersetzt. Eigene Speiseleitungen für die Vorstromwicklungen sind daher entbehrlich.The two power amplifiers 1 and 2 are designed in a doubler circuit and show a jump behavior due to current coupling. The work and positive feedback windings as well as the rectifiers are unspecified, in series with the two in parallel Switched magnetic amplifiers, a signaling device 3 is connected to the AC voltage source 4. The Vorstromwicklungen 11 and 21 are via a setting resistor 5 to the DC voltage source 6 connected and block the two magnetic amplifiers 1 and 2, as long as no other control influence is effective. The controlled resistance 7 and the associated switching arm $ are in one step switch mechanism, resistor 9 and switch arm 10, on the other hand, built into the other, distant step switch. The opening control winding 12 of the magnetic amplifier 1 and the blocking control winding 22 of the magnetic amplifier 2 are connected in series and lie between the negative pole the DC voltage source 6 and switching arm 10 at the partial voltage Uz. Corresponding the oppositely acting control windings 13 and 23 are at the partial voltage U, From the step switchgear to the magnetic amplifiers used in transformer systems can be set up in the control room, for example, are therefore only two Leiturigen necessary, and there is no wiring between the tap changers. After this Embodiment two lines are still provided for feeding the Bias windings 11 and 21 from the DC source 6. In Transformatoratationen however, it is usually one both in the control room and at the transformer installation site Accessible direct current network available, which is the concentrated direct current source 6 replaced in practice. There are separate feed lines for the bias windings therefore dispensable.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Stehen die Schaltarme auf gleichen Stufen, so sind die ; Teilspannungen Ui und U2 gleich groß; und die Steuerdurchflutungen in beiden Magnetverstärkern heben sich auf. Die Magnetverstärker sind daher gesperrt, und die Meldeeinrichtung kann nicht ansprechen. Stehen die beiden Schaltarme jedoch nicht auf gleicher Stufe; so unterscheiden sich die Teilspannungen U, und U2 mindestens um die Stufenspannung. Es entstehen dann Reststeuerdurchflutungen, die in den Magnetverstärkern verschieden gerichtet sind und somit den einen noch weiter sperren, den andern aber öffnen. Die Öffnung eines einzigen Magnetverstärkers genügt aber schon, um die Meldeeinrichtung zum Ansprechen zu bringen.The operation of the device is as follows: Are the switching arms they are on the same level; Partial voltages Ui and U2 are the same; and the Control currents in both magnetic amplifiers cancel each other out. The magnetic amplifier are therefore blocked and the signaling device cannot respond. Are the both switching arms, however, not at the same level; so the partial voltages differ U, and U2 by at least the step voltage. There then arise residual tax flow, which are directed differently in the magnetic amplifiers and thus one more continue to block, but open the other. The opening of a single magnetic amplifier but is already sufficient to make the reporting device respond.

Außer dem Standardfall, wenn ein Stufenschaltwerk stehenbleibt, erfolgt daher auch Meldung, wenn die Gleichspannung zur Speisung der Vorstromwick-Lungen ausfällt, ferner wenn ein Schaltarm zwischen zwei Festkontakten stehenbleibt oder bei Bruch einer Steuerleitung. Dies ist für die Betriebssicherheit von großem Vorteil. Von der Meldeeinrichtung werden außer der Signalgabe natürlich auch die notwendigen Schalthandlungen zur Stillegung des ungestörten Stufenschaltwerkes durchgeführt. Durch Änderung des Vormagnetisierungsstromes der Transduktoren besteht die Möglichkeit, Transformatoren mit unterschiedlicher Kurzschlußimpedanz parallel zu betreiben. In diesem Fall sollen sich die Stellungen der Stufenschaltwerke absichtlich stets um eine oder mehrere Stufen unterscheiden.Except for the standard case, when a tap changer stops, takes place therefore also a message when the DC voltage to feed the Vorstromwick lungs fails, also if a switching arm stops between two fixed contacts or if a control line breaks. This is of great advantage for operational safety. In addition to signaling, the signaling device naturally also provides the necessary Switching operations carried out to shut down the undisturbed tap changer. By changing the bias current of the transducers, it is possible to Operate transformers with different short-circuit impedance in parallel. In this case, the positions of the tap changer should always be on purpose to distinguish one or more levels.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Monitoring device for the same direction and simultaneously effective tap changers; one mechanically coupled, a series of fixed contacts sweeping switching arm as well as a multi-stepped switch arm connected to direct voltage Contain resistance, the stages of which are connected to the fixed contacts, thereby characterized in that the partial voltages (Ui, U2) in the push-pull process to control two magnetic amplifiers (1, 2) in a doubler circuit are used, which are parallel to each other and in series with a signaling device (3) are switched and which have jump behavior as a result of current coupling.

2. Monitoring device according to claim 1, characterized in that the magnetic amplifiers (1, 2) have a constant excited bias winding (11, 21) and one in opening (12, 23) and one in blocking (13, 22) have the meaning of effective control winding.

3. Monitoring device according to Claim 1 and 2, characterized in that in each case the opening control winding of the one and the blocking control winding of the other magnetic amplifier in series are connected and these series connections are each connected to a partial voltage (Ui, U2). Considered publications: German Patent Nos. 721362, 745 279; Austrian patent specification No. 126 517.