DE4439813C1 - Tap changer and method for monitoring it - Google Patents
Tap changer and method for monitoring itInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufenschalter gemäß dem Oberbegriff des 1. Patentanspruches.The invention relates to a tap changer according to the preamble of FIG. 1. Claim.
Solche Stufenschalter sind durch die DE-OS 23 21 369 bekannt.Such tap changers are known from DE-OS 23 21 369.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Überwachung eines solchen Stufenschalters.The invention further relates to a method for monitoring such Tap changer.
Ein solcher bekannter Stufenschalter weist für jede Phase in mindestens einer Ebene kreisförmig angeordnete feste Kontakte auf, die jeweils mit Anzapfungen einer Stufenwicklung eines Stufentransformators elektrisch in Verbindung stehen. Diese festen Kontakte sind in jeder Ebene von zwei beweglichen Wählerkontakten beschaltbar, wobei der erste bewegliche Wählerkontakt als Schaltkontakt über einen ersten Vakuumschalter, der den Laststrom schaltet, mit der Lastableitung verbunden ist, und der zweite bewegliche Wählerkontakt als Hilfskontakt über eine Reihenschaltung aus einem zweiten Vakuumschalter, der den Ausgleichsstrom schaltet, und mindestens einen Überschaltwiderstand mit der Lastleitung verbunden ist.Such a known tap changer points for each phase in at least one level circularly arranged fixed contacts, each with taps one Step winding of a step transformer are electrically connected. These fixed contacts are made up of two movable selector contacts on each level wirable, the first movable selector contact as a switching contact via a first Vacuum switch that switches the load current, is connected to the load discharge line, and the second movable selector contact as an auxiliary contact via a series connection of one second vacuum switch, which switches the compensation current, and at least one Overvoltage resistance is connected to the load line.
Die beiden beweglichen Wählerkontakte sind dabei auf einem gemeinsamen Wählerarm angeordnet und werden gemeinsam bewegt.The two movable voter contacts are on a common voter arm arranged and are moved together.
Durch die DE 42 23 439 C1 ist auch bereits ein weiterentwickelter gattungsgemäßer Stufenschalter bekannt, bei dem die beiden beweglichen Wählerkontakte nicht auf einem gemeinsamen Wählerarm gelagert sind, sondern unabhängig voneinander bewegbar sind, derart, daß der zweite bewegliche Wählerkontakt bei jeder Schaltbewegung unabhängig von der Schaltrichtung den neuen festen Kontakt erreicht, bevor der erste bewegliche Wählerkontakt den bisherigen festen Kontakt verläßt.DE 42 23 439 C1 is already a further developed generic type Step switch known, in which the two movable selector contacts are not open are mounted on a common selector arm, but can be moved independently of one another are such that the second movable selector contact with each switching movement Regardless of the switching direction, the new fixed contact reaches before the first movable selector contact leaves the previous fixed contact.
Die bei den gattungsgemäßen Stufenschaltern eingesetzten Vakuumschalter sind zwar wegen ihrer Abbrandfreiheit und der daraus resultierenden Vermeidung der Verschmutzung des sie umgebenden Isoliermediums sowie wegen ihrer hohen erreichbaren Schaltzahlen vorteilhaft, bieten jedoch keine Sicherheit gegen die Neuzündung von Lichtbögen beim Abschalten des den Laststrom schaltenden Vakuumschalters, einen Vakuumverlust dieses Schalters oder andere Fehler.The vacuum switches used in the generic tap changers are indeed because of their freedom from burning and the resulting avoidance of pollution of the surrounding insulation medium and because of the high number of switching cycles that can be achieved advantageous, but offer no security against the reignition of arcs when Switching off the vacuum switch that switches the load current, a vacuum loss of this Switch or other error.
In einem solchen Fall, in dem einer der Vakuumschalter nicht zuverlässig den entsprechenden Strom abschaltet, bildet sich Umschaltvorgang zwischen dem jeweiligen beweglichen Wählerkontakt und dem festen Kontakt, den er dann ohne vorhergehende Stromabschaltung verläßt, ein Lichtbogen. In such a case in which one of the vacuum switches is not reliable switches off the corresponding current, the switching process between the respective movable selector contact and the fixed contact, which he then without previous power cut leaves an arc.
Es ist also notwendig, Vorkehrungen gegen einen möglichen und statistisch nicht vorhersehbaren Ausfall eines Vakuumschalters vorzusehen.So it is necessary to take precautions against a possible and statistically not predictable failure of a vacuum switch.
Dazu ist vorgeschlagen worden, zwei Vakuumschalter in Reihe zu schalten, so daß beim möglichen Ausfall eines dieser Vakuumschalter der Strom des entsprechenden Wählerkontaktes von dem anderen Vakuumschalter geschaltet wird. Eine solche Anordnung erfordert jedoch nicht nur zusätzliche Vakuumschalter, sondern auch zusätzliche Mittel zur zumindest annähernd gleichzeitigen Betätigung der jeweils in Reihe geschalteten Vakuumschalter, was ingesamt den Stufenschalter kompliziert und teuer macht (DE-OS 21 25 296).For this purpose, it has been proposed to connect two vacuum switches in series, so that when possible failure of one of these vacuum switches the current of the corresponding Selector contact is switched by the other vacuum switch. Such an arrangement not only requires additional vacuum switches, but also additional means for at least approximately simultaneous actuation of the series connected Vacuum switch, which overall makes the tap changer complicated and expensive (DE-OS 21 25 296).
Durch die DE 40 09 038 C2 ist ein nach dem Reaktorprinzip arbeitender dreiphasiger Stufenschalter bekannt, bei dem zur Funktionsüberwachung einer den Laststrom schaltenden Vakuumschaltröhre Stromwandler vorgesehen sind. Dabei wird, wenn nicht zu bestimmten Überwachungszeitpunkten in allen Phasen der gleiche Status vorliegt, ein Fehlersignal erzeugt, wodurch der Stufenschalter blockiert und ein fehlerhaftes, nicht lastloses Weiterschalten verhindert wird.DE 40 09 038 C2 is a three-phase operating on the reactor principle Step switch is known in which the load current for function monitoring switching vacuum interrupter current transformers are provided. If not, it will certain monitoring times have the same status in all phases Error signal generated, which blocks the tap changer and a faulty, not no-load switching is prevented.
Darüber hinaus sind auch Sicherheitseinrichtungen bekannt, die das Versagen eines Vakuumschalters nur detektieren und die erforderliche Stromabschaltung über den Umweg der Transformatorabschaltung mittels Leistungsschalters realisieren; diese sind jedoch wegen der hohen Leistungsschalter-Eigenzeiten zu langsam, um die Einleitung eines Stufenkurzschlusses durch das z. B. direkte Hinüberziehen des Lichtbogens von einem festen Kontakt zum anderen zu vermeiden.In addition, safety devices are known that prevent the failure of a Vacuum switch only detect and the necessary power cut off via the detour realize the transformer shutdown by means of a circuit breaker; however, these are too slow to initiate a due to the high breaker idle times Stage short circuit by the z. B. Direct pulling over of the arc from a fixed one Avoid contact with others.
Schließlich ist es, beispielsweise durch die JP Hei-5-84656, bereits bekannt, in Reihe zum Vakuumschalter einen mechanischen Kontakt vorzusehen, der als Notschaltstrecke arbeitet und beim Versagen eines Vakuumschalters den Schaltvorgang zumindest unter Nennlastbedingungen zu Ende führt.Finally, it is already known, for example from JP Hei-5-84656, in series with Vacuum switch to provide a mechanical contact that works as an emergency switching route and if a vacuum switch fails, the switching process at least below Nominal load conditions comes to an end.
Bei den gattungsgemäßen Stufenschaltern ist diese Möglichkeit einfach realisierbar, da die beweglichen Wählerkontakte, die die festen Kontakte überstreichen, selbst die Notschaltstrecke bilden und allein deren ausreichende Dimensionierung zumindest für Umschaltungen unter Nennlastbedingungen eingehalten werden muß.With the step switches of the generic type, this possibility can be implemented simply because the movable selector contacts that sweep over the fixed contacts, even the Form emergency switching route and their sufficient dimensioning at least for Switching under nominal load conditions must be observed.
Eine solche Beanspruchung der Notschaltstrecke führt - wie erläutert - nicht zum sofortigen Ausfall des Stufenschalters oder gar Schaden des Transformators durch Stufenkurzschluß, sie muß jedoch detektiert werden, da sie auf einen Fehler an einem Vakuumschalter hinweist, der, abhängig von der Schaltzahl des entsprechenden betroffenen Stufenschalters, zumindestens gelegentlich beseitigt werden muß.Such stress on the emergency switching route does not lead - as explained - to immediate Failure of the tap changer or even damage to the transformer due to tap short circuit, however, it must be detected as it is due to a vacuum switch failure indicates that, depending on the number of switching operations of the relevant tap changer concerned, must be eliminated at least occasionally.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, einen gattungsgemäßen Stufenschalter anzugeben, der auf einfache Art und Weise eine Detektion der Inanspruchnahme der mechanischen Notschaltstrecke, d. h. der mechanischen Wählerkontakte, als Indiz für einen Fehler an dem im jeweiligen Wählerarm angeordneten Vakuumschalter ermöglicht.The object of the invention is therefore to provide a generic tap changer, a simple way to detect the use of mechanical Emergency switching distance, d. H. the mechanical selector contacts, as an indication of an error in the vacuum switch arranged in the respective selector arm enables.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Patentanspruches gelöst. Die Unteransprüche beinhalten besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sowie ein besonders vorteilhaft anwendbares Detektionsverfahren.This object is achieved by the features of the first claim. The subclaims contain particularly advantageous developments of the invention and a particularly advantageously applicable detection method.
Die Erfindung nutzt die Tatsache aus, daß bei einem gattungsgemäßen Stufenschalter der entsprechende bewegliche Wählerkontakt den festen Kontakt erst eine gewisse Zeit nach der galvanischen Trennung des entsprechenden Vakuumschalters im Wählerzweig verläßt. Infolgedessen ist ein gewisser Zeitraum gegeben, in dem nach beendetem Schaltvorgang des Vakuumschalters der zugeordnete mechanische Wählerkontakt noch auf dem festen Kontakt aufgeschaltet ist. In diesem Zustand liegt zwischen den beweglichen Wählerkontakten ein Spannungssignal an, das über den erfindungsgemäß zwischengeschalteten HF-Oszillator als Sender in ein HF-Signal umgesetzt und von dem erfindungsgemäß im Bereich des Stufenschalters angeordneten Empfängers empfangen werden kann. Besonders vorteilhaft ist es dabei, die Antenne des Empfängers im Stufenschalterkopf anzuordnen, um die vom metallischen Stufenschalterkopf verursachte elektrische Abschirmwirkung zu umgehen, und das eigentliche Empfangsteil außerhalb des Stufenschalters vorzusehen. Bei Versagen eines Vakuumschalters ist der HF-Oszillator durch die beiden Vakuumschalter kurzgeschlossen und gibt kein Signal ab.The invention takes advantage of the fact that in a generic tap changer corresponding movable selector contact the fixed contact only after a certain time the galvanic isolation of the corresponding vacuum switch in the selector branch. As a result, there is a certain period of time in which after the switching process of the Vacuum switch the assigned mechanical selector contact still on the fixed Contact is activated. In this state lies between the moving ones Selector contacts to a voltage signal that the invention Intermediate RF oscillator as a transmitter converted into an RF signal and by the receive according to the invention arranged in the area of the tap changer can be. It is particularly advantageous in the antenna of the receiver To arrange the tap changer head to that caused by the metallic tap changer head bypass electrical shielding effect, and the actual receiving part outside of Step switch to be provided. If a vacuum switch fails, the RF oscillator is short-circuited by the two vacuum switches and emits no signal.
Besonders vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Lösung ist dabei, daß sich trotz Anwendung einer elektrischen Detektionsmethode das Problem der Phasenabstände und des Erdabstandes im Stufenschalter elegant lösen läßt, da keine feste elektrische Verbindung nach außerhalb erforderlich ist.It is particularly advantageous in the solution according to the invention that despite Using an electrical detection method the problem of phase spacing and the earth distance in the tap changer can be elegantly solved, since no fixed electrical Connection to outside is required.
Die Erfindung umfaßt demnach nicht die vom Lichtbogen selbst erzeugten breitbandigen HF- Signale, vielmehr wird durch den in jeder Phase zwischen den Vakuumschaltern auf der ableitungsgewandten Seite angeordneten HF-Oszillator eine eigene, gezielt wählbare HF- Frequenz erzeugt.The invention therefore does not include the broadband HF generated by the arc itself. Signals, rather, is given by the in each phase between the vacuum switches on the HF oscillator arranged on the discharge side has its own, selectable HF Frequency generated.
Besonders vorteilhaft wird ein hochohmiger HF-Oszillator mit einer Leistung von ca. 1 W verwendet. A high-resistance HF oscillator with a power of approx. 1 W is particularly advantageous used.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, für jede Phase eine unterschiedliche Frequenz des entsprechenden HF-Oszillators vorzusehen.It is particularly advantageous here for each phase to have a different frequency provide appropriate RF oscillator.
Besonders vorteilhaft an dieser Anordnung ist, daß das detektierte Signal auf einer Festfrequenz übertragen wird und damit extrem schmalbandig mit geringen Störeinkopplungen verarbeitet werden kann.It is particularly advantageous in this arrangement that the detected signal on a Fixed frequency is transmitted and thus extremely narrowband with low Interferences can be processed.
Es kann auch vorteilhaft sein, für jede Phase jeweils eine Mehrfrequenzkennung zu senden, die entsprechend dem Schlüssel/Schloß-Prinzip noch weniger störbar ist.It can also be advantageous to send a multi-frequency identifier for each phase, which is even less disruptive according to the key / lock principle.
Abhängig von der jeweiligen Stufenspannung und dem Laststrom bewegen sich die an der Detektionsstrecke erscheinenden Spannungen in einem breiten Bereich. In Anbetracht der kleinen Sendeleistung und der kurzen Sendeintervalle gibt es die verschiedensten Möglichkeiten, aus der Detektionsspannung einen für den HF-Oszillator geeigneten Versorgungsspannungsbereich zu gewinnen.Depending on the respective step voltage and the load current, they move on the Detection range appearing voltages in a wide range. In view of the Small transmission power and short transmission intervals are the most varied Possibilities to use the detection voltage for a suitable one for the HF oscillator Win supply voltage range.
Eine - beispielhafte - Möglichkeit ist eine Reihenschaltung eines hochohmigen Widerstandes und eines Varistors, wobei der HF-Oszillator über die am Varistor anstehende Spannung versorgt wird.One example is a series connection of a high-resistance resistor and a varistor, the RF oscillator being connected to the voltage across the varistor is supplied.
Für jeden Stufenschalter gibt es bei jedem Schaltvorgang ein charakteristisches, schalterspezifisches "Sendepattern", d. h. eine vorbestimmte Sequenz von kurzen Oszillatorsignalen. Dieses Sendepattern ist, funktionsfähige Vakuumschalter vorausgesetzt, abhängig von der Bauart des Stufenschalters, d. h. seiner zugrundeliegenden Schaltung und den Schaltablauf, der Reihenfolge, in der Schaltkontakt und Hilfskontakt bewegt werden, weiter davon, ob sie unabhängig voneinander bewegbar sind oder auf einen einzigen Wählerarm gemeinsam verschwenkt werden.For each tap changer there is a characteristic switch-specific "transmit pattern", d. H. a predetermined sequence of short Oscillator signals. This transmitter pattern is, provided that the vacuum switch is functional, depending on the design of the tap changer, d. H. its underlying circuit and the switching sequence, the order in which the switching contact and auxiliary contact are moved, further on whether they can be moved independently or on a single one Voters arm are pivoted together.
Dieses Sendepattern läßt sich in einer Vergleichseinrichtung nichtflüchtig gespeichert ablegen.This transmission pattern can be stored in a non-volatile manner in a comparison device lay down.
Beim Schaltvorgang wird in dieser Vergleichseinrichtung dieses schaltertypische Sendepattern mit dem tatsächlichen Sendepattern, das vom HF-Empfänger empfangen worden ist, verglichen. Bei Nichtübereinstimmung ist von einem Fehler an einem der Vakuumschalter, d. h. von einer Inanspruchnahme der Notschaltstrecke auszugehen. Ein solcher Störungsfall kann entweder direkt signalisiert werden, es können die Störungsfälle aber auch kumuliert und nach Erreichen eines gewissen voreingestellten Grenzwertes signalisiert werden.During the switching process, this switch device becomes typical of this switch Transmission pattern with the actual transmission pattern received by the RF receiver has been compared. If there is a mismatch, there is an error in one of the Vacuum switch, d. H. assume the emergency switching route is used. Such a malfunction can either be signaled directly, it can be Fault cases also accumulated and after reaching a certain preset Limit value are signaled.
Wird dem HF-Oszillator jeder Phase eine unterschiedliche Sendefrequenz zugeordnet, dann kann die Vergleichseinrichtung einen entsprechenden Fehlerfall auf einfache Weise der betroffenen Phase des Stufenschalters zuordnen.If a different transmission frequency is assigned to the RF oscillator for each phase, then the comparison device detects a corresponding error in a simple manner Assign the relevant phase of the tap changer.
Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below using two exemplary embodiments.
Die Figuren zeigen:The figures show:
Fig. 1 den Ablauf einer Umschaltung bei einem ersten erfindungsgemäß weiterentwickelten Stufenschalter und die Wirkungsweise des erfindungsgemäß angeordneten HF-Oszillators, Fig. 1 the flow of a switch at a first invention more developed stage switch and the operation of the present invention arranged the RF oscillator,
Fig. 2 das Sendepattern des in Fig. 1 dargestellten Stufenschalters, Fig. 2 shows the transmission pattern of the tap changer illustrated in Fig. 1,
Fig. 3 Schaltung und Schaltsequenz eines ersten bekannten gattungsgemäßen Stufenschaltern, Fig. 3 and circuit switching sequence of a first known generic tap changers,
Fig. 4 Schaltung und Schaltsequenz eines zweiten gattungsgemäßen Stufenschalters, Fig. 4 circuit, and switching sequence of a second generic tap changer,
Fig. 5 den Ablauf einer Umschaltung bei einem zweiten erfindungsgemäß weiterentwickelten Stufenschalter und die Wirkungsweise des erfindungsgemäß angeordneten HF-Oszillators, Fig. 5 shows the sequence of a switch at a second invention further developed stage switch and the operation of the present invention arranged the RF oscillator,
Fig. 6 das Sendepattern des in Fig. 5 dargestellten Stufenschalters. Fig. 6 shows the transmission pattern of the tap changer shown in Fig. 5.
Fig. 3 zeigt einen ersten gattungsgemäßen Stufenschalter. Fig. 3 shows a first generic tap changer.
Bei diesem Stufenschalter sind beide Wählerarme unabhängig voneinander bewegbar; der Schaltkontakt SKM läuft sprungartig vor, der Hilfskontakt HKM folgt, ebenfalls sprungartig bewegt, nach. Aus der Schaltsequenz sind diese Zusammenhänge und die Bewegungsabläufe der beiden Wählerarme, nämlich des Schaltkontaktes SKM und des Hilfskontaktes HKM, sowie der beiden Vakuumschalter, nämlich des ersten Vakuumschalters SKV und des zweiten Vakuumschalters HKV, ersichtlich.With this tap changer, both selector arms can be moved independently of one another; of the Switching contact SKM jumps forward, the auxiliary contact HKM follows as well suddenly moved, after. These correlations and the are from the switching sequence Movements of the two selector arms, namely the switch contact SKM and the Auxiliary contact HKM, as well as the two vacuum switches, namely the first Vacuum switch SKV and the second vacuum switch HKV.
Fig. 1 zeigt den Ablauf einer Umschaltung bei einem solchen erfindungsgemäß weiterentwickelten Stufenschalter in drei zeitlichen Phasen. Es ist zunächst einmal ersichtlich, daß auf der ableitungsabgewandten Seite zwischen den beiden Vakuumschaltern SKV, HKV ein HF-Oszillator (Sender) S angeordnet ist. Der HF-Oszillator S erhält seine zum Betrieb notwendige Spannung über einen Varistor RV, der in Reihe mit einem Widerstand RS zwischen den beiden Wählerarmen angeordnet ist. Fig. 1 shows the procedure of a switching in such accordance with the invention further developed stage switch into three temporal phases. It can be seen first of all that an HF oscillator (transmitter) S is arranged on the side facing away from the lead between the two vacuum switches SKV, HKV. The HF oscillator S receives its voltage necessary for operation via a varistor R V , which is arranged in series with a resistor R S between the two selector arms.
In der Phase a der Umschaltung ist SKV bereits unterbrochen, der mechanische Kontakt SKM hat den bisherigen Festkontakt jedoch noch nicht verlassen. Im Normalfall steht zwischen den Punkten A und B die Spannung IL × R an. Ist SKV defekt, fehlt diese Spannung.SKV has already been interrupted in phase a of the switchover, but the mechanical contact SKM has not yet left the previous fixed contact. Normally, the voltage I L × R is present between points A and B. If SKV is defective, this voltage is missing.
In der Phase b hat SKM den neuen festen Kontakt bereits erreicht, SKV ist jedoch noch unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt steht zwischen A und B eine Spannung US+/-IL × R an. Ist SKV defekt und erfolgt auf Grund der anstehenden Wiederkehrspannung von US+IL × R ein elektrischer Durchschlag in SKV, dann steht keine Spannung an.In phase b, SKM has already reached the new fixed contact, but SKV is still interrupted. At this time, a voltage U S +/- I L × R is present between A and B. If the SKV is defective and there is an electrical breakdown in the SKV due to the return voltage of U S + I L × R, then no voltage is present.
In der Phase c ist SKV geschlossen und HKV hat geöffnet. Zwischen den Punkten A und B steht üblicherweise die Stufenspannung US an, ist HKV defekt, fehlt diese Spannung. In phase c, SKV is closed and HKV is open. The step voltage U S is usually present between points A and B; if HKV is defective, this voltage is missing.
Es ist also zu erkennen, daß bei ordnungsgemäßer Funktion der beiden Vakuumschalter SKV, HKV bei jeder Umschaltung drei Sendeintervalle entstehen, Zeitpunkte also, in denen am HF-Oszillator S eine Spannung ansteht, die ihn zum Aussenden einer HF veranlaßt. Die Vergleichseinheit kann demnach ermitteln, ob bei einer beliebigen Umschaltung diese drei Sendeintervalle, die als typisches Sendepattern gespeichert sind, auch tatsächlich auftreten.It can thus be seen that when the two vacuum switches function properly SKV, HKV three transmission intervals arise with each switchover, i.e. points in time at which a voltage is present at the RF oscillator S, which causes it to emit an RF. The comparison unit can therefore determine whether this is with any switchover three transmission intervals, which are stored as typical transmission patterns, actually occur.
Fig. 2 zeigt diese Zusammenhänge noch einmal. Es ist ersichtlich, daß bei einem Defekt sowohl von HKV als auch von SKV jeweils nur zwei statt drei HF-Impulsintervallen auftreten. Fig. 2 shows these relationships again. It can be seen that if both HKV and SKV are defective, only two instead of three RF pulse intervals occur.
Fig. 4 zeigt einen zweiten gattungsgemäßen Stufenschalter, wie er beispielsweise durch die WO 94/02955 A1 bekannt ist. Bei einem solchen Stufenschalter, bei dem beide Wählerkontakte ebenfalls unabhängig voneinander bewegbar sind, läuft der Hilfskontakt HKM langsam, den neuen festen Kontakt vorwählend, vor, der Schaltkontakt SKM springt nach. Auch hier ist die bei einer Umschaltung ablaufende Schaltsequenz dargestellt. Fig. 4 shows a second generic tap changer, as is known for example from WO 94/02955 A1. In such a tap changer, in which both selector contacts can also be moved independently of one another, the auxiliary contact HKM runs slowly, preselecting the new fixed contact, and the switch contact SKM springs back. The switching sequence that occurs during a switchover is also shown here.
Fig. 5 zeigt wiederum diesen erfindungsgemäß weiterentwickelten Stufenschalter. In diesem Fall ergeben sich nur zwei Detektionszeitpunkte. FIG. 5 again shows this invention more developed stage switch. In this case, there are only two detection times.
In der Phase a hat der Hilfskontakt HKM bereits den neuen festen Kontakt erreicht, HKV ist jedoch noch geöffnet. Bei funktionsfähigem Vakuumschalter HKV steht zwischen A und B die Stufenspannung US an. Ist HKV defekt und auf Grund der anstehenden Wiederkehrspannung US ist ein elektrischer Durchschlag in HKV erfolgt, steht diese Spannung nicht an.In phase a, the auxiliary contact HKM has already reached the new fixed contact, but HKV is still open. With a functional vacuum switch HKV, the step voltage U S is present between A and B. If the HKV is defective and an electrical breakdown in the HKV has occurred due to the return voltage U S , this voltage is not present.
In der Phase b ist bei gleicher Stellung von HKM und SKM der Vakuumschalter HKV geschlossen und SKV geändert. Ist SKV in Ordnung, so steht zwischen den Punkten A und B die Spannung US+/-IL×R an. Ist SKV defekt, fehlt diese Spannung.In phase b the vacuum switch HKV is closed and the SKV changed with the same position of HKM and SKM. If SKV is OK, the voltage U S +/- I L × R is present between points A and B. If SKV is defective, this voltage is missing.
Fig. 6 zeigt noch einmal das entsprechende Sendepattern. Es ist ersichtlich, daß im Fehlerfall ein verändertes Sendepattern entsteht, wobei die Veränderung hierbei sowohl in einer geringeren Zahl von Impulsintervallen als auch in deren unterschiedlichen Länge bestehen kann. Fig. 6 shows the corresponding transmit pattern again. It can be seen that in the event of an error, a changed transmission pattern is created, the change here being able to consist both of a smaller number of pulse intervals and of different lengths.
Der erfindungsgemäße Stufenschalter ermöglicht in jedem Fall bei jeder Umschaltung eine Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion jeder der beiden Vakuumschalter SKV, HKV. Darüber hinaus erlaubt er durch entsprechende Ausgestaltung der Vergleichseinrichtung nicht nur das Aufspüren von Defekten an den eingesetzten Vakuumschaltern, d. h. die Inanspruchnahme der Notschaltstrecken, sondern kann folgende zusätzliche Informationen über die Schalterfunktion für jede Phase getrennt liefern. The tap changer according to the invention enables one in each case with each changeover Check the correct function of each of the two vacuum switches SKV, HKV. In addition, it allows the comparison device to be designed accordingly not only the detection of defects in the vacuum switches used, d. H. the Utilization of the emergency switching routes, but may include the following additional information Deliver separately for each phase using the switch function.
Für den Fall des in Fig. 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispieles sind dies:In the case of the first exemplary embodiment illustrated in FIGS. 2 and 3, these are:
- - Länge der Lichtbogenzeiten an SKV und HKV- Length of the arc times at SKV and HKV
-
- Schalterkinematik, Schaltzeiten:
SKVab bis SKMab
SKMab bis SKMzu
SKMzu bis SKVzu
SKVzu bis HKVab
HKVab bis HKMab - Switch kinematics, switching times:
SKV from to SKM from
SKM from to SKM too
SKM to to SKV to
SKV to to HKV from
HKV from to HKM from
Mit diesen Angaben läßt sich der kinematische Schaltablauf mit Ausnahme der funktionsmäßig weniger wichtigen Abschnitte HKMab bis HKMzu und HKMzu bis HKVzu überwachen. Damit und wegen der bereits beschriebenen Zuordnung auftretender Fehlerfälle zu den entsprechenden Schalterphasen ist ein umfassendes "Monitoring" des Stufenschalters möglich.Using this data, the kinematic switching sequence can except the functionally less important sections HKM HKM from up to and monitor HKM about to HCD. With this and because of the already described assignment of errors to the corresponding switch phases, extensive "monitoring" of the tap changer is possible.
Claims (10)
wobei der zweite bewegliche Wählerkontakt über eine Reihenschaltung aus mindestens einem Überschaltwiderstand und einem zweiten Vakuumschalter ebenfalls mit der Lastableitung verbindbar ist,
und wobei in Ruhestellung der erste und der zweite bewegliche Wählerkontakt am gleichen festen Kontakt liegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß in jeder Phase zwischen den beiden Vakuumschaltern (SKV, HKV) jeweils auf deren der Lastableitung (L) abgewandten Seite zwischen Verbindungspunkten (A, B) ein HF- Oszillator (S) als Sender elektrisch geschaltet ist,
und daß im Bereich des Stufenschalters mindestens ein HF-Empfänger, der mit einer externen Vergleichseinheit in Verbindung steht, angeordnet ist, derart, daß von dem bzw. den HF-Oszillator/en (S) gesendete HF-Signale empfangbar sind.1. tap changer with fixed contacts, each of which is electrically connected to a tap of a tap winding of a tap changer, with two movable selector contacts in each phase to be switched, the first movable selector contact being connectable to a load lead via a downstream first vacuum switch,
the second movable selector contact can also be connected to the load discharge via a series connection of at least one contact resistor and a second vacuum switch,
and in the rest position the first and the second movable selector contacts are on the same fixed contact,
characterized,
that in each phase between the two vacuum switches (SKV, HKV) an RF oscillator (S) is electrically connected as a transmitter on their side facing away from the load conductor (L) between connection points (A, B),
and that at least one RF receiver, which is connected to an external comparison unit, is arranged in the area of the tap changer in such a way that RF signals transmitted by the RF oscillator (s) can be received.
daß in der externen Vergleichseinheit ein schalterspezifisches Schalterpattern, d. h. Zahl und Dauer der bei ordnungsgemäßer Funktion der Vakuumschalter (SKV, HKV) zu erwartenden, empfangenen Impulsfolgen der jeweiligen HF-Oszillatoren (S), nichtflüchtig gespeichert wird,
daß bei jedem Umschaltvorgang zu bestimmten Zeitpunkten, wenn an den zwei Punkten (A, B) jeder Phase, zwischen denen jeweils der HF-Oszillator (S) geschaltet ist, eine zu dessen Initialisierung ausreichende Spannung ansteht, der jeweilige HF-Oszillator dann eine Impulsfolge sendet,
daß der mindestens eine Empfänger diese Impulsfolgen als Sendepattern, der jeweiligen Phase zugeordnet, empfängt,
und daß die Vergleichseinheit das gespeicherte schalterspezifische Sendepattern mit dem aktuell empfangenen Sendepattern jeder Phase hinsichtlich Zahl und Dauer der Impulsfolgen vergleicht und bei Nichtübereinstimmung ein Signal ausgibt.6. A method for monitoring a tap changer according to one of claims 1 to 5, characterized in that
that a switch-specific switch pattern, ie the number and duration of the pulse sequences of the respective RF oscillators (S) to be expected when the vacuum switches (SKV, HKV) are expected to function, is stored in a non-volatile manner in the external comparison unit,
that with each switching operation at certain points in time, when at the two points (A, B) of each phase, between which the RF oscillator (S) is connected, a voltage sufficient to initialize it is present, the respective RF oscillator then a pulse train sends,
that the at least one receiver receives these pulse sequences as transmission patterns, assigned to the respective phase,
and that the comparison unit compares the stored switch-specific transmit pattern with the currently received transmit pattern of each phase with regard to the number and duration of the pulse sequences and outputs a signal if they do not match.
Priority Applications (5)
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