DE19523352C1

DE19523352C1 - Current monitoring device e.g. for electric conductor in on-load tap-switch

Info

Publication number: DE19523352C1
Application number: DE1995123352
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Kugler
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1996-10-10
Anticipated expiration: 2015-06-28
Also published as: SE9602283L; AT405982B; SE513812C2; ATA112596A; SE9602283D0; JPH0917661A

Abstract

The conductor (1) within the on-load tap-changer (OLTC) carries a saturation current transformer (2) connected to a conventional HF generator and transmitter (3). An additional transformer or shunt (4) on the same conductor supplies a voltage to a modulator (5) which varies the amplitude of the HF signal in proportion to the current. The signal is picked up and evaluated by an HF receiver (6) beyond the range of radiation from the conductor itself. Several conductors may be monitored and identified by generation and reception of different frequencies of signal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Stromüberwachung einer elektrischen Leitung in einem Stufenschalter gemäß dem Oberbegriff des ersten Patenanspruches.The invention relates to an arrangement for current monitoring of an electrical line in a tap changer according to the preamble of the first patent claim.

Eine solche Anordnung ist aus der DE 40 09 038 A2 bereits bekannt. Dabei erfolgt eine Stromüberwachung, d. h. eine qualitative Aussage darüber, ob ein Strom fließt oder nicht, dadurch, daß in jede zu überwachende Leitung jeder Phase ein Stromwandler eingefügt ist, der spannungsmäßig jeweils auf eine aus Sendediode, flexiblem Lichtwellenleiter und Lichtempfänger bestehende Lichtleitstrecke wirkt. Bei diesen eingefügten Stromwandlern handelt es sich um Sättigungsstromwandler.Such an arrangement is already known from DE 40 09 038 A2. Current monitoring takes place, i. H. a qualitative statement about whether a stream flows or not, in that a current transformer in each line to be monitored in each phase is inserted, the voltage in each case on one of the transmitter diode, flexible optical fiber and light receiver existing light guide path acts. With these inserted current transformers are saturation current transformers.

Durch diese Lichtleitstrecke ist es möglich, die gesamte nachgeordnete eigentliche Auswerteschaltung außerhalb des Stufenschalters anzuordnen.Through this light guide, it is possible to use the entire actual subordinate Arrange the evaluation circuit outside the tap changer.

Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch, daß der Lichtwellenleiter als flexible Verbindung zwischen Stromwandler und Auswerteschaltung vom Inneren des - in aller Regel ölgefüllten - Stufenschalters nach außen geführt werden muß.A disadvantage of this known arrangement, however, is that the optical waveguide is flexible Connection between current transformer and evaluation circuit from the inside of the - as a rule oil-filled - tap changer must be led to the outside.

Dies ist einerseits aus Gründen der Spannungsfestigkeit unerwünscht, zum anderen ergeben sich Probleme, wenn sich die zu überwachenden elektrischen Leitungen auf bei einer Stufenschaltung bewegten Teilen befinden, da ein Teil des Lichtwellenleiters diese - meist sprungartigen - Bewegungen mitvollziehen muß.On the one hand, this is undesirable for reasons of dielectric strength, on the other hand, it results problems if the electrical lines to be monitored are at a Stage switching moving parts, because part of the optical fiber this - mostly jump-like movements.

Außerdem gestattet die bekannte Anordnung - wie eingangs beschrieben - nur eine rein qualitative Aussage "Strom vorhanden" bzw. "Strom nicht vorhanden".In addition, the known arrangement - as described at the beginning - only allows one qualitative statement "electricity available" or "electricity not available".

Für Plausibilitätskontrollen mag dies ausreichen; quantitative Aussagen über die tatsächliche Höhe des Stromes sind dagegen nicht ohne weiteres möglich, können aber für eine weitergehende Auswertung bzw. Übewachung des Stufenschalters, beispielsweise Überstromsicherung bzw. -kontrolle, wünschenswert sein.This may be sufficient for plausibility checks; quantitative statements about the actual On the other hand, the amount of current is not easily possible, but can be for one further evaluation or monitoring of the tap changer, for example Overcurrent protection or control may be desirable.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach; eine gattungsgemäße Anordnung zur Stromüberwachung anzugeben, die diese Nachteile beseitigt und eine qualitative als auch quantitative Stromüberwachung an Stufenschaltern ohne - wie auch immer geartete - leitungsmäßige Verbindung zwischen den Mitteln zur Spannungserfassung im Inneren des Stufenschalters und den Mitteln zur Überwachung bzw. Auswertung außerhalb des Stufenschafters gestattet.The object of the invention is therefore; a generic arrangement for Specify current monitoring that eliminates these drawbacks and is qualitative as well quantitative current monitoring on tap changers without any type line connection between the means for voltage detection inside the Step switch and the means for monitoring or evaluation outside the Graduates allowed.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. This object is achieved by an arrangement according to the invention with the features of the first Claim resolved.

Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims relate to particularly advantageous developments of the invention.

Die erfindungsgemäße Anordnung gestattet eine "drahtlose" Stromüberwachung an einem Stufenschalter, wodurch die mechanischen und elektrischen Probleme, die sich dann ergeben, wenn ein Lichtwellenleiter von einem bewegten bzw. bewegbaren Teil im Inneren des Stufenschalters nach außen geführt werden muß, entfallen. Besonders vorteilhaft anwendbar ist eine solche erfindungsgemäße Anordnung für die Überwachung von Kontaktzuleitungen an Stufenschaltern.The arrangement according to the invention permits "wireless" current monitoring on one Step switch, which eliminates the mechanical and electrical problems that arise when an optical fiber from a moving or movable part inside the tap changer must be led to the outside. Such is particularly advantageously applicable arrangement according to the invention for monitoring contact leads Step switches.

Die Erzeugung einer Hochfrequenz kann besonders vorteilhaft durch eine Funkenstrecke oder auch einen gebräuchlichen aktiven HF-Generator erfolgen. Durch die Modulation der erzeugten HF mit der jeweiligen Stromamplitude des den zu überwachenden Leiter durchfließenden Stromes ist auf besonders einfache Weise eine Aussage über die Höhe dieses Stromes möglich.The generation of a high frequency can be particularly advantageous by a spark gap or also a common active HF generator. By modulating the generated HF with the respective current amplitude of the monitoring current flowing through a statement is particularly simple possible over the amount of this current.

Zwar ist es aus der DE 42 36 923 A1 an sich bereits bekannt, einen von einem Sensor erfaßten Meßwert derart mittels eines abgestrahlten HF-Signales zu einem HF-Empfänger zu übertragen, daß dieser Meßwert einem Modulator zugeleitet wird, der das abgestrahlte HF-Signal moduliert. Diese bekannte Übertragungsvorrichtung ist besonders für den Fall geeignet, daß unterschiedliche Meßwerte in zeitlicher Folge nacheinander übertragen und verarbeitet werden sollen, dabei jedoch gleichzeitig stets ein bevorzugter Meßwert mit hoher Übertragungsrate zur Verfügung stehen soll. Die erfindungsgemäße Anordnung zur Stromüberwachung an einem Stufenschalter in der Gesamtheit ihrer Merkmale ist durch diese bekannte Vorrichtung jedoch nicht nahegelegt.It is already known per se from DE 42 36 923 A1, one from a sensor Measured value acquired in this way by means of a radiated RF signal to a To transmit RF receiver that this measured value is fed to a modulator, which radiated RF signal modulated. This known transmission device is special suitable for the case that different measured values in succession in time order should be transferred and processed, but at the same time always a preferred one Measured value with a high transmission rate should be available. The invention Arrangement for current monitoring on a tap changer in its entirety Features is not suggested by this known device.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Figuren beispielhaft noch näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to figures.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung in schematischer Darstellung. Fig. 1 shows an arrangement according to the invention in a schematic representation.

Die Fig. 2 zeigt eine mögliche technische Realisierung von Baugruppen der Erfindung. Fig. 2 shows a possible technical realization of assemblies of the invention.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist an einer zu überwachenden Leitung 1 im Inneren eines Stufenschalters OLTC ein Sättigungsstromwandler 2 angeordnet, der wiederum auf eine übliche Vorrichtung 3 zur Erzeugung und Abstrahlung einer HF wirkt.As shown in FIG. 1, a saturation current transformer 2 is arranged on a line 1 to be monitored inside a OLTC tap changer, which in turn acts on a conventional device 3 for generating and radiating an HF.

Eine solche Vorrichtung 3 kann beispielsweise eine Funkenstrecke sein, bei der eine passive Resonanzschaltung zur Abstrahlung der HF dient. Eine solche Vorrichtung 3 kann ebenfalls ein aktiver HF-Generator sein, der vom Sättigungsstromwandler 2 gespeist wird.Such a device 3 can be, for example, a spark gap in which a passive resonance circuit is used to radiate the HF. Such a device 3 can also be an active HF generator, which is fed by the saturation current converter 2 .

An der zu überwachenden Leitung 1 ist außerdem ein weiterer Wandler 4 vorgesehen; dies kann ein üblicher Stromwandler oder auch ein Shunt sein. Die über diesen Wandler 4 abfallende Spannung wird einer Modulationseinrichtung 5 zugeführt, die wiederum mit der Vorrichtung 3 elektrisch in Verbindung steht, derart, daß die dort erzeugte HF mit der Amplitude des jeweils im Leiter 1 fließenden Stromes moduliert wird.A further converter 4 is also provided on the line 1 to be monitored; this can be a common current transformer or a shunt. The voltage drop across this converter 4 is fed to a modulation device 5 , which in turn is electrically connected to the device 3 , such that the HF generated there is modulated with the amplitude of the current flowing in the conductor 1 in each case.

Es ist auch möglich, die Modulationseinrichtung 5 direkt in der Vorrichtung 3 zur HF-Erzeugung und -Abstrahlung mit vorzusehen.It is also possible to provide the modulation device 5 directly in the device 3 for HF generation and radiation.

Während sich die bisher beschriebenen Bauteile der Anordnung im Inneren des Stufenschalters OLTC, unmittelbar dem jeweils zu überwachenden elektrischen Leiter zugeordnet, befinden, ist außerhalb dieses Bereiches, etwa im Stufenschalterkopf, ein HF-Empfänger 6 vorgesehen, der die im Inneren erzeugten HF-Signale auffängt und einer nicht weiter dargestellten Auswerteeinrichtung zuführt. While the components of the arrangement described so far are located inside the OLTC tap changer, directly assigned to the respective electrical conductor to be monitored, an RF receiver 6 is provided outside this area, for example in the tap changer head, which picks up the RF signals generated inside and feeds an evaluation device, not shown.

Bei der Überwachung mehrerer Leitungen, beispielsweise in mehrphasigen Anordnungen, ist es sinnvoll, für jede Vorrichtung 3 eine unterschiedliche Frequenz der erzeugten HF vorzusehen, um eine Identifikation bzw. Zuordnung der jeweiligen übermittelten Signale zu den dazugehörigen elektrischen Leitern auf einfache Weise zu ermöglichen.When monitoring several lines, for example in multiphase arrangements, it makes sense to provide a different frequency of the generated HF for each device 3 in order to enable the respective transmitted signals to be identified or assigned to the associated electrical conductors in a simple manner.

Fig. 2 zeigt eine mögliche gerätetechnische Realisierung einer Vorrichtung 3 zur Erzeugung und Abstrahlung einer HF und einer damit zusammenwirkenden Modulationseinrichtung 5. FIG. 2 shows a possible technical implementation of a device 3 for generating and radiating an HF and a modulation device 5 interacting therewith.

Die Vorrichtung 3 besteht aus einem an sich bekannten Quarzoszillator, dessen Schwingquarz 31 auf einer definierten Frequenz schwingt; an der Spule 32 des Schwingkreises wird das HF-Signal niederohmig ausgekoppelt und einer Sendeantenne 33 zugeführt, die sich, wie bereits ausgeführt, unmittelbar im Bereich der jeweils zu überwachenden Leitung 1 befindet.The device 3 consists of a quartz oscillator known per se, the oscillating quartz 31 of which oscillates at a defined frequency; at the coil 32 of the resonant circuit, the RF signal is coupled out with low resistance and fed to a transmitting antenna 33 which, as already stated, is located directly in the area of the line 1 to be monitored.

Die Modulationseinrichtung 5 weist eine Kapazitätsdiode 51 auf, deren Kapazität C sich in Abhängigkeit von der angelegten Spannung ändert. Die jeweilige Kapazität C als Maß für den Strom in der jeweils zu überwachenden Leitung 1 wiederum bestimmt die Frequenz der in der Vorrichtung 3 erzeugten HF-Schwingung.The modulation device 5 has a capacitance diode 51 , the capacitance C of which changes as a function of the applied voltage. The respective capacitance C as a measure of the current in the line 1 to be monitored in turn determines the frequency of the HF oscillation generated in the device 3 .

Claims

1. Arrangement for current monitoring of an electrical line in a tap changer, wherein a saturation current transformer is arranged in the line and an evaluation circuit is further provided outside the tap changer, characterized in that
that the output of the saturation current transformer ( 2 ) is electrically connected to a device ( 3 ) known per se for generating and radiating an RF signal,
that a further converter ( 4 ) is arranged in the line ( 1 ) and generates a voltage as a function of the amplitude of the current flowing in the conductor,
that the output of the further converter ( 4 ) is electrically connected to the input of a modulation device ( 5 ),
that the modulation device ( 5 ) acts electrically on the device ( 3 ) such that the generated RF signal can be modulated with the amplitude of the current flowing in the conductor ( 1 )
and that an RF receiver ( 6 ), which is connected to the evaluation circuit, is arranged outside the area of the line ( 1 ) to be monitored.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the further converter ( 4 ) is a current transformer or a shunt.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the RF receiver ( 6 ) or at least its antenna is arranged in the head or cover of the tap changer.