EP2842148A1 - Method for averaging the voltage in an on-load tap changer - Google Patents

Method for averaging the voltage in an on-load tap changer

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EP2842148A1
EP2842148A1 EP13715631.1A EP13715631A EP2842148A1 EP 2842148 A1 EP2842148 A1 EP 2842148A1 EP 13715631 A EP13715631 A EP 13715631A EP 2842148 A1 EP2842148 A1 EP 2842148A1
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EP
European Patent Office
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load tap
changer
control device
operating position
motor drive
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EP13715631.1A
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Alfred Bieringer
Dominik PLITZKO
Sebastian Schmid
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Scheubeck GmbH and Co
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP2842148B1 publication Critical patent/EP2842148B1/en
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Definitions

  • the present invention relates to a method for determining an on-load tap-changer for switching between different winding taps of a
  • On-load tap-changers have been in worldwide use for many years for uninterrupted switching between different winding taps of tapped transformers in large numbers. So-called reactor switches, which are particularly common in North America, have a switching reactance, which allows a slow, continuous switching.
  • On-load tap-changers according to the resistance rapid-switching principle usually consist of a selector for powerless selection of the respective winding tap of the
  • Stepped transformer to be switched to, and a diverter switch for the actual switching from the previous to the new, preselected
  • the diverter switch usually has switching contacts and resistance contacts.
  • the switch contacts are used for direct connection of the respective winding tap with the load dissipation, the resistor contacts for short-term wiring, d. H. Bridging by means of one or more
  • a diverter switch carries a drivable by a power storage drive shaft with at least one cam.
  • the cam has a plurality of control cams, two of which are arranged on the front side of the cam
  • Cams have a deviating from a circular contour contour on the type of cam, on the contact-connected in each case via a rocker arm connected to a vacuum interrupter roller is guided, which taps the profiled contour of the respective control cam.
  • the known from the prior art on-load tap-changer are delivered to the customer as finished assembled products and installed by this on-site in an existing tap-changer.
  • Position indicator arrangements as part of the motor drive of tap changers o. ⁇ . Serve to electrically detect and transmit the respective position of the tap changer o. ⁇ . this in turn is on the one hand starting point for the actual position indicator and on the other hand as an actual value basis subsequent Steuert. Control functions.
  • Known position signaling arrangements for tap changer consist of a circular arrangement of a plurality of signaling contacts, wherein at least one each reporting contact an operating position of the tap changer o.
  • the like Is assigned.
  • Tap changer more precisely with the motor drive of the tap changer, is in communication, wired.
  • a switching angle moves, which corresponds to the distance between two adjacent signaling contacts.
  • DC operated circuits are performed or generally higher currents to be switched.
  • Winding tap of the control winding of the tapped transformer assigned. Again, the mechanical coupling or the adjustment of the tap changer with the
  • Position indicator display according to a fixed circuit diagram done, otherwise wrong operating positions are displayed by the position indicator. Based on this, it is an object of the present invention to provide a method for determining an on-load tap changer for switching between different
  • the general inventive idea is to achieve a predefined operating position of the on-load tap-changer by activating a motor drive by a parameterized control device in a first direction of rotation after start-up of the on-load tap-changer, so that the on-load tap-changer switches its stationary operating positions, ie the various winding taps of the tapped transformer Direction of the first winding tap begins to run through, by means of the control device, the achievement of the end position of the on-load tap-changer is detected, again
  • the motor drive is activated in a second direction of rotation, so that the
  • the method according to the invention defines
  • Operating position software is stored non-volatile, so it is comprehensible at any later time, how many switches in which switching direction of the
  • control device detects the mechanical end stop of the control range of the on-load tap-changer by the
  • Amperage of the motor drive after its activation in a first direction of rotation is stored non-volatile and compared at defined intervals with a parameterized in the control device as a current limit value maximum value. If the currently determined current value exceeds the defined setpoint value, an electrical signal is generated which indicates to the control device the mechanical limit stop of the on-load tap-changer.
  • the mechanical end stop of the control range of the on-load tap-changer is detected by the control device by means of a sensor at regular intervals the
  • Rotation speed of the drive shaft of the motor drive detected. If the determined value of the rotational speed is equal to 0, an electrical signal is generated which indicates to the control device the mechanical limit stop of the on-load tap-changer.
  • a signaling contact is connected when passing through the control range of the on-load tap-changer in a first direction of rotation at each reaching a next stationary operating position, wherein the
  • Triggering time d. H. the circuitry of the signaling contact, by means of the control device is stored non-volatile, wherein the time between two trip times is compared with a maximum allowable limit, wherein when exceeding the maximum allowable limit, an electrical signal is generated indicating the control device, the mechanical end stop of the on-load tap changer. This can be done, for example, that with the drive shaft of the motor drive at least one
  • Cam is brought into rotary engagement, which in turn actuates at least one microswitch per revolution of the cam.
  • the gear ratio the gear ratio
  • Microswitch thus triggers once per revolution of the cam and thus per switch, ie permissible stationary operating position of the on-load tap-changer, thus indicating a successfully completed switching process.
  • the figure shows a schematic flow chart of the method according to the invention.
  • the starting point of the method according to the invention is the commissioning of the
  • Stepper transformer connected, mounted the motor drive and the on-load tap-changer, including motor drive to a software-based electronic control device
  • control device is to be parameterized during commissioning, in particular an initial direction of movement of the drive shaft of the motor drive is to be defined, furthermore the number of permissible stationary operating positions of the on-load tap changer must be specified and finally defined, where the beginning of the control range, i. the first permissible stationary operating position, and the end of the control range, ie the last permissible operating position, the on-load tap-changer is.
  • These parameters are not volatile in the controller.
  • on-load tap-changers usually have a selector for powerless selection of the respective winding tapping of the tapped transformer to be switched to, and a diverter switch for actually switching from the previous to the new, preselected winding tapping.
  • the on-load tap-changer underlying switch type are in a control winding with, for example, 5 winding taps after the
  • Stepped transformer in the direction of the first winding tapping begins to go through.
  • the first winding tapping here means the winding winding of the control winding closest to the main winding of the step transformer gate - ie the start of the control range of a tapped transformer.
  • the motor drive is
  • stepper motor for example, a known from the prior art stepper motor.
  • the reaching of the end position by means of the control device is detected.
  • end position is understood in the context of the present invention, the mechanical end stop of the on-load tap-changer, against which the moving part of the on-load tap-changer moves when he the beginning or the end of his Has reached the control range. This can be done, for example, that the
  • On-load tap-changer detects by the current strength of the motor drive after its
  • Time intervals is compared with a parameterized in the control device as the current limit value maximum value. If the currently determined current value exceeds the defined setpoint value, an electrical signal is generated which indicates to the control device the mechanical limit stop of the on-load tap-changer.
  • the mechanical end stop of the control range of the on-load tap-changer is detected via the control device by means of a sensor in a regular
  • Time intervals does not detect the rotational speed of the drive shaft of the motor drive. If the determined value of the rotational speed is equal to 0, an electrical signal is generated which indicates to the control device the mechanical limit stop of the on-load tap-changer.
  • a signaling contact is connected when passing through the control range of the on-load tap-changer in a first direction of rotation at each reaching a next stationary operating position, wherein the triggering time, d. H. the wiring of the signaling contact, by means of the control device is stored non-volatile, the time between two
  • Tripping times is compared with a maximum allowable limit, wherein when exceeding the maximum allowable limit value, an electrical signal is generated, which indicates the control device, the mechanical end stop of the on-load tap-changer.
  • This can for example take place in that at least one cam disc is brought into rotary engagement with the drive shaft of the motor drive, which in turn actuates at least one microswitch per revolution of the cam disc.
  • Gear ratio can synchronize the rotation of the cam with a
  • the microswitch thus solves per revolution of the cam and thus per switching, ie permissible stationary operating position of
  • the motor drive is activated by the control device in a second direction of rotation, so that the selector then adjusts the control range in the opposite switching direction until reaching the first stationary position
  • the method according to the invention after commissioning of the on-load tap-changer independently defines a first stationary operating position as a reference for all subsequent switching operations. Because this defined operating position

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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
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  • Operating, Guiding And Securing Of Roll- Type Closing Members (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
  • Protection Of Transformers (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for averaging the voltage in an on-load tap changer used to switch between various winding taps of a tapped transformer. The general inventive concept consists in reaching a predefined operating position of the on-load tap changer by having a parameterized control device activate a motor drive in a first rotational direction once the on-load tap changer has been turned on, such that the on-load tap changer starts running through its stationary operating positions, i.e. the various winding taps of the tapped transformer, in the direction of the first tap; the control device recognizes when the on-load tap changer has reached its final position, whereupon the motor drive is activated in a second rotational direction such that the on-load tap changer then runs through the control range in the opposite switching direction until reaching the first stationary operating position; the first stationary operating position is subsequently configured as a predefined operating position using the control device parameterization stored in a non-volatile manner.

Description

Verfahren zur Ausmittelung eines Laststufenschalters  Method for evaluating an on-load tap-changer
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausmittelung eines Laststufenschalters zur Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen eines The present invention relates to a method for determining an on-load tap-changer for switching between different winding taps of a
Stufentransformators. Tapped transformer.
Laststufenschalter sind seit vielen Jahren zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen von Stufentransformatoren in großen Zahlen weltweit im Einsatz. Sogenannte Reaktorschalter, die besonders in Nord-Amerika verbreitet sind, besitzen eine Umschaltreaktanz, die eine langsame, kontinuierliche Umschaltung ermöglicht. Laststufenschalter nach dem Widerstandsschnellschalt-Prinzip bestehen üblicherweise aus einem Wähler zur leistungslosen Anwahl der jeweiligen Wicklungsanzapfung des On-load tap-changers have been in worldwide use for many years for uninterrupted switching between different winding taps of tapped transformers in large numbers. So-called reactor switches, which are particularly common in North America, have a switching reactance, which allows a slow, continuous switching. On-load tap-changers according to the resistance rapid-switching principle usually consist of a selector for powerless selection of the respective winding tap of the
Stufentransformators, auf die umgeschaltet werden soll, und einem Lastumschalter zur eigentlichen Umschaltung von der bisherigen auf die neue, vorgewählte Stepped transformer to be switched to, and a diverter switch for the actual switching from the previous to the new, preselected
Wicklungsanzapfung. Der Lastumschalter weist dazu üblicherweise Schaltkontakte und Widerstandskontakte auf. Die Schaltkontakte dienen dabei zur direkten Verbindung der jeweiligen Wicklungsanzapfung mit der Lastableitung, die Widerstandskontakte zur kurzzeitigen Beschaltung, d. h. Überbrückung mittels eines oder mehrerer Winding tap. The diverter switch usually has switching contacts and resistance contacts. The switch contacts are used for direct connection of the respective winding tap with the load dissipation, the resistor contacts for short-term wiring, d. H. Bridging by means of one or more
Überschaltwiderstände. Die Entwicklungen der letzten Jahre führten jedoch weg von Transition resistors. The developments of recent years, however, led away from
Lastumschaltern mit mechanischen Schaltkontakten im Isolieröl. Stattdessen werden vermehrt Vakuumschaltzellen als Schaltelemente eingesetzt. Load switches with mechanical switching contacts in the insulating oil. Instead, more and more vacuum switching cells are used as switching elements.
Ein derartiger Laststufenschalter mit Vakuumschaltröhren ist beispielsweise aus der DE 10 2009 043 171 A1 offenbart. Hier trägt ein Lastumschalter eine von einem Kraftspeicher antreibbare Antriebswelle mit mindestens einer Kurvenscheibe. Die Kurvenscheibe weist mehrere Steuerkurven auf, wobei zwei an der Kurvenscheibe stirnseitig angeordnete Such an on-load tap-changer with vacuum interrupters is disclosed, for example, in DE 10 2009 043 171 A1. Here, a diverter switch carries a drivable by a power storage drive shaft with at least one cam. The cam has a plurality of control cams, two of which are arranged on the front side of the cam
Steuerkurven eine von einer Kreisform abweichende Kontur nach Art von Nocken aufweisen, an der kontaktschlüssig jeweils eine über einen Kipphebel mit einer Vakuumschaltröhre verbundene Rolle geführt wird, die die profilierte Kontur der jeweiligen Steuerkurve abgreift. Cams have a deviating from a circular contour contour on the type of cam, on the contact-connected in each case via a rocker arm connected to a vacuum interrupter roller is guided, which taps the profiled contour of the respective control cam.
Üblicherweise werden die aus dem Stand der Technik bekannten Laststufenschalter dem Kunden als fertig montierte Erzeugnisse ausgeliefert und von diesem vor Ort in einen bestehenden Stufentransformator eingebaut. Hierfür wird von dem Hersteller eine Usually, the known from the prior art on-load tap-changer are delivered to the customer as finished assembled products and installed by this on-site in an existing tap-changer. For this purpose, the manufacturer of a
Betriebsanweisung beigefügt, die den Einbau der Stufenregeleinrichtung leicht Operating instructions attached to the installation of the step control device easily
nachvollziehbar dokumentiert und beschreibt. Die Inbetriebnahme, d.h. das Kuppeln, der Stufenregeleinrichtung samt Motorantrieb mit dem Stufentransformator und dessen Steuerelektronik erfordert in einzelnen Montageschritten das manuell gesteuerte Beschälten verschiedener Stufenpositionen der Regelwicklung des Stufentransformators, indem die Stufenregeleinrichtung zwischen benachbarten, mit der Regelwicklung elektrisch verbundenen Festkontakten, umgeschaltet wird. Dieser Vorgang ist nach dem Stand der Technik zeitaufwändig und mitunter fehlerbehaftet. comprehensibly documented and described. The commissioning, ie the coupling, the stage control device including motor drive with the tap-changer and its Control electronics requires in individual assembly steps, the manually controlled Beschälten various stages positions of the control winding of the tapped transformer by the stage control device between adjacent, electrically connected to the control coil fixed contacts, is switched. This process is time consuming and sometimes erroneous in the prior art.
Aus der DE 197 05 576 AI ist eine Stellungsmeldeanordnung für einen Laststufenschalter bekannt geworden. Stellungsmeldeanordnungen als Bestandteil des Motorantriebes von Stufenschaltern o. ä. dienen dazu, die jeweilige Stellung des Stufenschalters o. ä. elektrisch zu erfassen und zu übermitteln; dies wiederum ist einerseits Ausgangspunkt für die eigentliche Stellungsanzeige und andererseits als Istwert Grundlage nachfolgender Steuerbzw. Regelfunktionen. From DE 197 05 576 AI a position signaling device for an on-load tap-changer has become known. Position indicator arrangements as part of the motor drive of tap changers o. Ä. Serve to electrically detect and transmit the respective position of the tap changer o. Ä. this in turn is on the one hand starting point for the actual position indicator and on the other hand as an actual value basis subsequent Steuerbzw. Control functions.
Bekannte Stellungsmeldeanordnungen für Stufenschalter bestehen aus einer kreisförmigen Anordnung einer Vielzahl von Meldekontakten, wobei mindestens je einem Meldekontakt eine Betriebsstellung des Stufenschalters o. dgl. zugeordnet ist. Dabei werden die Known position signaling arrangements for tap changer consist of a circular arrangement of a plurality of signaling contacts, wherein at least one each reporting contact an operating position of the tap changer o. The like. Is assigned. Here are the
Meldekontakte mittels eines drehbaren zentralen Meldekontakthebels, der mit dem Signaling contacts by means of a rotatable central signaling contact lever, which with the
Stufenschalter, genauer gesagt mit dem Motorantrieb des Stufenschalters, in Verbindung steht, beschaltet. Dabei wird der Meldekontakthebel bei jeder Änderung der Betriebsstellung des Stufenschalters, d. h. bei der Umschaltung von einer Wicklungsanzapfung auf eine andere, lediglich um einen Schaltwinkel bewegt, der dem Abstand zweier benachbarter Meldekontakte entspricht. Infolge der kontinuierlichen Bewegung des Meldekontakthebels kommt es jedoch zu einer sehr langsamen Kontakttrennung, die sich, abhängig vom jeweiligen Schaltvorgang, über mehrere Sekunden erstrecken kann. Eine solche Tap changer, more precisely with the motor drive of the tap changer, is in communication, wired. In this case, the signal contact lever at each change in the operating position of the tap changer, d. H. when switching from one winding tap to another, only by a switching angle moves, which corresponds to the distance between two adjacent signaling contacts. As a result of the continuous movement of the signal contact lever, however, there is a very slow contact separation, which may extend over several seconds, depending on the respective switching operation. Such
Stellungsmeldeanordnung ist also nicht geeignet, wenn über die Meldekontakte mitPosition message arrangement is therefore not suitable when using the signal contacts with
Gleichstrom betriebene Stromkreise geführt werden oder ganz allgemein höhere Ströme geschaltet werden sollen. DC operated circuits are performed or generally higher currents to be switched.
Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Stellungsmeldeanordnungen ist also jedem Meldekontakt eine feste Betriebsstellung des Stufenschalters, d. h. In these known from the prior art position signaling devices so each signal contact is a fixed operating position of the tap changer, d. H.
Wicklungsanzapfung der Regelwicklung des Stufentransformators, zugeordnet. Auch hier muss die mechanische Kopplung bzw. die Justierung des Stufenschalters mit der  Winding tap of the control winding of the tapped transformer, assigned. Again, the mechanical coupling or the adjustment of the tap changer with the
Stellungsmeldeanzeige nach einem fest definierten Schaltplan erfolgen, da ansonsten falsche Betriebsstellungen von der Stellungsmeldeanordnung angezeigt werden. Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Ausmittelung eines Laststufenschalters zur Umschaltung zwischen verschiedenen Position indicator display according to a fixed circuit diagram done, otherwise wrong operating positions are displayed by the position indicator. Based on this, it is an object of the present invention to provide a method for determining an on-load tap changer for switching between different
Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators anzugeben, das, ohne manuell gesteuertes Beschälten verschiedener Stufenpositionen der Regelwicklung, eine Justierung einer vordefinierten Betriebsstellung des Laststufenschalters ermöglicht. Specify winding taps of a tapped transformer, which allows, without manually controlled Beschälten various stages positions of the control winding, an adjustment of a predefined operating position of the on-load tap-changer.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Ausmittelung eines Laststufenschalters zur Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Die Unteransprüche betreffen dabei besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Unter Ausmittelung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Erreichen einer vordefinierten Betriebsstellung des This object is achieved by a method for determining an on-load tap changer for switching between different winding taps of a tapped transformer having the features of the first claim. The subclaims relate to particularly preferred developments of the invention. Under Ausmittelung in the context of the present invention, the achievement of a predefined operating position of
Laststufenschalters verstanden. On-load tap-changer understood.
Die allgemeine erfinderische Idee besteht darin, eine vordefinierte Betriebsstellung des Laststufenschalters zu erreichen, indem nach der Inbetriebnahme des Laststufenschalters ein Motorantrieb von einer parametrierten Steuereinrichtung in eine erste Drehrichtung aktiviert wird, so dass der Laststufenschalter seine stationären Betriebsstellungen, also die verschiedenen Wicklungsanzapfungen des Stufentransformators, in Richtung der ersten Wicklungsanzapfung beginnt zu durchlaufen, wobei mittels der Steuereinrichtung das Erreichen der Endstellung des Laststufenschalters erkannt wird, wobei wiederum The general inventive idea is to achieve a predefined operating position of the on-load tap-changer by activating a motor drive by a parameterized control device in a first direction of rotation after start-up of the on-load tap-changer, so that the on-load tap-changer switches its stationary operating positions, ie the various winding taps of the tapped transformer Direction of the first winding tap begins to run through, by means of the control device, the achievement of the end position of the on-load tap-changer is detected, again
nachfolgend der Motorantrieb in eine zweite Drehrichtung aktiviert wird, so dass der Subsequently, the motor drive is activated in a second direction of rotation, so that the
Lasstufenschalter anschließend den Regelbereich in der entgegengesetzten Lasstufenschalter then the control area in the opposite
Umschaltrichtung bis zum Erreichen der ersten stationären Betriebsstellung durchläuft, und wobei anschließend eine Konfiguration der ersten stationären Betriebsstellung als Switching direction until reaching the first stationary operating position passes through, and wherein then a configuration of the first stationary operating position as
vordefinierte Betriebsstellung mit Hilfe der nichtflüchtig gespeicherten Parametrierung der Steuereinrichtung erfolgt. Damit definiert das erfindungsgemäße Verfahren nach predefined operating position using the non-volatile stored parameterization of the controller takes place. Thus, the method according to the invention defines
Inbetriebnahme des Laststufenschalters eigenständig eine erste stationäre Betriebsstellung als Bezugsgröße für alle nachfolgenden Schalthandlungen. Da diese definierte Commissioning the on-load tap-changer independently a first stationary operating position as a reference for all subsequent switching operations. Since this defined
Betriebsstellung softwaregestützt nichtflüchtig gespeichert wird, ist damit zu jedem späteren Zeitpunkt nachvollziehbar, wie viel Umschaltungen in welche Umschaltrichtung der Operating position software is stored non-volatile, so it is comprehensible at any later time, how many switches in which switching direction of the
Laststufenschalter vollzogen hat und damit letzten Endes in welcher stationären Has performed on-load tap-changer and thus ultimately in which stationary
Betriebsstellung sich der Laststufenschalter aktuell befindet. Mit anderen Worten wird nach dem Wesen der Erfindung also der mechanische Anschlag des Regelbereiches des Operating position, the on-load tap-changer is currently located. In other words, according to the essence of the invention, therefore, the mechanical stop of the control range of
Laststufenschalters verwendet, um nachfolgend eine Normierung auf eine definierte stationäre Betriebsstellung des Laststufenschalters vorzunehmen. Nach einer besonderen Weiterbildung der Erfindung erkennt die Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Regelbereiches des Laststufenschalters, indem die Used on-load tap-changer to subsequently standardize to a defined steady-state operating position of the on-load tap-changer. According to a particular embodiment of the invention, the control device detects the mechanical end stop of the control range of the on-load tap-changer by the
Stromstärke des Motorantriebs nach dessen Aktivierung in eine erste Drehrichtung nicht flüchtig gespeichert und in definierten Zeitabständen mit einem in der Steuereinrichtung als Stromgrenzwert parametrierten Höchstwert verglichen wird. Überschreitet dabei der aktuell ermittelte Stromwert den definierten Sollwert, so wird ein elektrisches Signal generiert, das der Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Laststufenschalters anzeigt. Amperage of the motor drive after its activation in a first direction of rotation is stored non-volatile and compared at defined intervals with a parameterized in the control device as a current limit value maximum value. If the currently determined current value exceeds the defined setpoint value, an electrical signal is generated which indicates to the control device the mechanical limit stop of the on-load tap-changer.
Nach einer nochmals weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der mechanische Endanschlag des Regelbereiches des Laststufenschalters über die Steuereinrichtung detektiert, indem mittels eines Sensors in regelmäßigen Zeitabständen die According to yet another embodiment of the invention, the mechanical end stop of the control range of the on-load tap-changer is detected by the control device by means of a sensor at regular intervals the
Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle des Motorantriebes detektiert. Ist der ermittelte Wert der Rotationsgeschwindigkeit gleich 0, so wird ein elektrisches Signal generiert, das der Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Laststufenschalters anzeigt. Rotation speed of the drive shaft of the motor drive detected. If the determined value of the rotational speed is equal to 0, an electrical signal is generated which indicates to the control device the mechanical limit stop of the on-load tap-changer.
Nach einer wiederum weiteren Ausführungsform der Erfindung wird beim Durchlaufen des Regelbereichs des Laststufenschalters in eine erste Drehrichtung bei jedem Erreichen einer nächsten stationären Betriebsstellung ein Meldekontakt beschaltet, wobei der According to yet another embodiment of the invention, a signaling contact is connected when passing through the control range of the on-load tap-changer in a first direction of rotation at each reaching a next stationary operating position, wherein the
Auslösezeitpunkt, d. h. die Beschaltung des Meldekontaktes, mittels der Steuereinrichtung nichtflüchtig gespeichert wird, wobei die Zeit zwischen zwei Auslösezeitpunkten mit einem maximal zulässigen Grenzwert verglichen wird, wobei bei Überschreiten des maximal zulässigen Grenzwertes ein elektrisches Signal generiert wird, das der Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Laststufenschalters anzeigt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass mit der Antriebwelle des Motorantriebs mindestens eine Triggering time, d. H. the circuitry of the signaling contact, by means of the control device is stored non-volatile, wherein the time between two trip times is compared with a maximum allowable limit, wherein when exceeding the maximum allowable limit, an electrical signal is generated indicating the control device, the mechanical end stop of the on-load tap changer. This can be done, for example, that with the drive shaft of the motor drive at least one
Nockenscheibe in Dreheingriff gebracht wird, die ihrerseits wenigstens einen Mikroschalter je Umdrehung der Nockenscheibe betätigt. Je nach Übersetzungsverhältnis kann die Cam is brought into rotary engagement, which in turn actuates at least one microswitch per revolution of the cam. Depending on the gear ratio, the
Umdrehung der Nockenscheibe synchron mit einer Umschaltung des Lastumschalters von einer ersten auf eine benachbarte zweite stationäre Betriebsstellung erfolgen. Der Rotation of the cam synchronously with a changeover of the diverter switch from a first to an adjacent second stationary operating position. Of the
Mikroschalter löst also pro Umdrehung der Nockenscheibe und damit pro Umschaltung, also zulässiger stationärer Betriebsstellung des Laststufenschalters, einmal aus und meldet damit einen erfolgreich abgeschlossenen Umschaltvorgang. Microswitch thus triggers once per revolution of the cam and thus per switch, ie permissible stationary operating position of the on-load tap-changer, thus indicating a successfully completed switching process.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachstehend noch beispielhaft an Hand einer Figur näher erläutert werden. The method according to the invention will be explained in more detail below by way of example with reference to a figure.
Die Figur zeigt einen schematischen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens bildet die Inbetriebnahme des The figure shows a schematic flow chart of the method according to the invention. The starting point of the method according to the invention is the commissioning of the
Laststufenschalters mit einem Stufentransformator. Bei der Inbetriebnahme wird der On-load tap-changer with a tapped transformer. During commissioning, the
Laststufenschalter mit seinen Anschlusskontakten an der Regelwicklung des On-load tap-changer with its connection contacts on the control winding of the
Stufentransformators angeschlossen, der Motorantrieb montiert und der Laststufenschalter samt Motorantrieb an eine softwaregestützte elektronische Steuereinrichtung Stepper transformer connected, mounted the motor drive and the on-load tap-changer, including motor drive to a software-based electronic control device
angeschlossen, die ihrerseits wiederum mit einer Ausgabeeinrichtung verbunden werden kann. Die Steuereinrichtung ist bei Inbetriebnahme zu parametrieren, insbesondere ist dabei eine anfängliche Bewegungsrichtung der Antriebswelle des Motorantriebs zu definieren, weiterhin ist die Anzahl zulässiger stationärer Betriebsstellungen des Laststufenschalters anzugeben und schlussendlich zu definieren, wo der Anfang des Regelbereiches, d.h. die erste zulässige stationäre Betriebsstellung, und das Ende des Regelbereiches, also die letzte zulässige Betriebsstellung, des Laststufenschalters liegt. Diese Parameter sind in der Steuereinrichtung nicht flüchtig zu speichern. Wie bereits erläutert, weisen Laststufenschalter üblicherweise einen Wähler zur leistungslosen Anwahl der jeweiligen Wicklungsanzapfung des Stufentransformators, auf die umgeschaltet werden soll, und einem Lastumschalter zur eigentlichen Umschaltung von der bisherigen auf die neue, vorgewählte Wicklungsanzapfung auf. Abhängig von dem, dem Laststufenschalter zu Grunde liegendem Schaltertyp, sind bei einer Regelwicklung mit beispielsweise 5 Wicklungsanzapfungen nach dem connected, which in turn can be connected to an output device. The control device is to be parameterized during commissioning, in particular an initial direction of movement of the drive shaft of the motor drive is to be defined, furthermore the number of permissible stationary operating positions of the on-load tap changer must be specified and finally defined, where the beginning of the control range, i. the first permissible stationary operating position, and the end of the control range, ie the last permissible operating position, the on-load tap-changer is. These parameters are not volatile in the controller. As already explained, on-load tap-changers usually have a selector for powerless selection of the respective winding tapping of the tapped transformer to be switched to, and a diverter switch for actually switching from the previous to the new, preselected winding tapping. Depending on the, the on-load tap-changer underlying switch type, are in a control winding with, for example, 5 winding taps after the
Widerstandsschnellschalt-Prinzip 5 stationäre Betriebsstellungen zulässig und nach dem Rekatorschaltprinzip 9 stationäre Betriebsstellungen, da hier Mittelstellungen als stationäre Betriebsstellungen zulässig sind. Resistance fast switching principle 5 stationary operating positions permitted and according to the Rekatorschaltprinzip 9 stationary operating positions, since here mid positions are permissible as stationary operating positions.
Nachfolgend wird ein Motorantrieb von der dann parametrierten Steuereinrichtung in eine erste Drehrichtung aktiviert, so dass der Laststufenschalter seine stationären Subsequently, a motor drive is activated by the then parameterized control device in a first direction of rotation, so that the on-load tap-changer its stationary
Betriebsstellungen, also die verschiedenen Wicklungsanzapfungen des Operating positions, so the different winding taps of the
Stufentransformators, in Richtung der ersten Wicklungsanzapfung beginnt zu durchlaufen. Mit erster Wicklungsanzapfung ist hier die der Stammwicklung des Stufentransformtors am nächsten gelegene Wicklungsanzapfung der Regelwicklung gemeint - also der Beginn des Regelbereiches eines Stufentransformators. Bei dem Motorantrieb handelt sich Stepped transformer, in the direction of the first winding tapping begins to go through. The first winding tapping here means the winding winding of the control winding closest to the main winding of the step transformer gate - ie the start of the control range of a tapped transformer. The motor drive is
beispielsweise um einen aus dem Stand der Technik bekannten Schrittmotor. for example, a known from the prior art stepper motor.
In einem wiederum nachfolgenden Verfahrensschritt wird das Erreichen der Endstellung mittels der Steuereinrichtung erkannt. Unter Endstellung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der mechanische Endanschlag des Laststufenschalters verstanden, gegen den der bewegte Teil des Laststufenschalters fährt, wenn er den Anfang bzw. das Ende seines Regelbereiches erreicht hat. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die In a subsequent step, the reaching of the end position by means of the control device is detected. Under end position is understood in the context of the present invention, the mechanical end stop of the on-load tap-changer, against which the moving part of the on-load tap-changer moves when he the beginning or the end of his Has reached the control range. This can be done, for example, that the
Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Regelbereiches des Control device, the mechanical end stop of the control range of
Laststufenschalters erkennt, indem die Stromstärke des Motorantriebs nach dessen On-load tap-changer detects by the current strength of the motor drive after its
Aktivierung in eine erste Drehrichtung nicht flüchtig gespeichert und in definierten Activation in a first direction of rotation non-volatile stored and defined
Zeitabständen mit einem in der Steuereinrichtung als Stromgrenzwert parametrierten Höchstwert verglichen wird. Überschreitet dabei der aktuell ermittelte Stromwert den definierten Sollwert, so wird ein elektrisches Signal generiert, das der Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Laststufenschalters anzeigt. Alternativ ist es auch möglich, dass der mechanische Endanschlag des Regelbereiches des Laststufenschalters über die Steuereinrichtung detektiert wird, indem mittels eines Sensors in regelmäßigen Time intervals is compared with a parameterized in the control device as the current limit value maximum value. If the currently determined current value exceeds the defined setpoint value, an electrical signal is generated which indicates to the control device the mechanical limit stop of the on-load tap-changer. Alternatively, it is also possible that the mechanical end stop of the control range of the on-load tap-changer is detected via the control device by means of a sensor in a regular
Zeitabständen die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle des Motorantriebes nicht detektiert. Ist der ermittelte Wert der Rotationsgeschwindigkeit gleich 0, so wird ein elektrisches Signal generiert, das der Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Laststufenschalters anzeigt. Nach einer wiederum weiteren Ausführungsform der Erfindung wird beim Durchlaufen des Regelbereichs des Laststufenschalters in eine erste Drehrichtung bei jedem Erreichen einer nächsten stationären Betriebsstellung ein Meldekontakt beschaltet, wobei der Auslösezeitpunkt, d. h. die Beschaltung des Meldekontaktes, mittels der Steuereinrichtung nichtflüchtig gespeichert wird, wobei die Zeit zwischen zwei  Time intervals does not detect the rotational speed of the drive shaft of the motor drive. If the determined value of the rotational speed is equal to 0, an electrical signal is generated which indicates to the control device the mechanical limit stop of the on-load tap-changer. According to yet another embodiment of the invention, a signaling contact is connected when passing through the control range of the on-load tap-changer in a first direction of rotation at each reaching a next stationary operating position, wherein the triggering time, d. H. the wiring of the signaling contact, by means of the control device is stored non-volatile, the time between two
Auslösezeitpunkten mit einem maximal zulässigen Grenzwert verglichen wird, wobei bei Überschreiten des maximal zulässigen Grenzwertes ein elektrisches Signal generiert wird, das der Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Laststufenschalters anzeigt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass mit der Antriebwelle des Motorantriebs mindestens eine Nockenscheibe in Dreheingriff gebracht wird, die ihrerseits wenigstens einen Mikroschalter je Umdrehung der Nockenscheibe betätigt. Je nach Tripping times is compared with a maximum allowable limit, wherein when exceeding the maximum allowable limit value, an electrical signal is generated, which indicates the control device, the mechanical end stop of the on-load tap-changer. This can for example take place in that at least one cam disc is brought into rotary engagement with the drive shaft of the motor drive, which in turn actuates at least one microswitch per revolution of the cam disc. Depending on
Übersetzungsverhältnis kann die Umdrehung der Nockenscheibe synchron mit einerGear ratio can synchronize the rotation of the cam with a
Umschaltung des Lastumschalters von einer ersten auf eine benachbarte zweite stationäre Betriebsstellung erfolgen. Der Mikroschalter löst also pro Umdrehung der Nockenscheibe und damit pro Umschaltung, also zulässiger stationärer Betriebsstellung des Switching the diverter switch from a first to an adjacent second stationary operating position. The microswitch thus solves per revolution of the cam and thus per switching, ie permissible stationary operating position of
Laststufenschalters, einmal aus und meldet damit einen erfolgreich abgeschlossenen Umschaltvorgang. On-load tap-changer, once off, thus indicating a successfully completed switching process.
In einem folgenden Verfahrensschritt wird der Motorantrieb von der Steuereinrichtung in eine zweite Drehrichtung aktiviert, so dass der Wähler anschließend den Regelbereich in der entgegengesetzten Umschaltrichtung bis zum Erreichen der ersten stationären In a subsequent method step, the motor drive is activated by the control device in a second direction of rotation, so that the selector then adjusts the control range in the opposite switching direction until reaching the first stationary position
Betriebsstellung durchläuft und bei Erreichen der ersten stationären Betriebsstellung stoppt. Abschließend erfolgt eine Konfiguration der ersten stationären Betriebsstellung als vordefinierte Betriebsstellung mit Hilfe der nichtflüchtig gespeicherten Parametrierung der Steuereinrichtung. Damit definiert das erfindungsgemäße Verfahren nach Inbetriebnahme des Laststufenschalters eigenständig eine erste stationäre Betriebsstellung als Bezugsgröße für alle nachfolgenden Schalthandlungen. Da diese definierte Betriebsstellung Run through operating position and stops when reaching the first stationary operating position. Finally, a configuration of the first stationary operating position takes place as a predefined operating position with the aid of the non-volatile parameterization of the control device. Thus, the method according to the invention after commissioning of the on-load tap-changer independently defines a first stationary operating position as a reference for all subsequent switching operations. Because this defined operating position
softwaregestützt nichtflüchtig gespeichert wird, ist damit zu jedem späteren Zeitpunkt nachvollziehbar, wie viel Umschaltungen in welche Umschaltrichtung der Laststufenschalter vollzogen hat und damit letzten Endes, in welcher stationären Betriebsstellung sich der Laststufenschalter aktuell befindet. Mit anderen Worten wird nach dem Wesen der Erfindung also der mechanische Anschlag des Regelbereiches des Laststufenschalters verwendet, um nachfolgend eine Normierung auf eine definierte stationäre Betriebsstellung des Software-supported non-volatile stored, so it is understandable at any later time, how many switches in which switching direction of the on-load tap-changer has completed and thus ultimately, in which steady-state operating position, the on-load tap-changer is currently. In other words, according to the essence of the invention, therefore, the mechanical stop of the control range of the on-load tap-changer is used to subsequently standardize to a defined steady-state operating position of the
Laststufenschalters vorzunehmen. Make on-load tap-changer.

Claims

Patentansprüche claims
1 , Verfahren zur Ausmittelung eines mitteis eines Motorantriebs betätigbaren 1, method for averaging a mitteis a motor drive operable
Laststufenschalters zur Umschaitung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators,  On-load tap-changer for switching between different winding taps of a tapped transformer,
gekennzeichnet durch nachfolgende Verfahrensschritte:  characterized by the following method steps:
- dass nach Inbetriebnahme des Laststufenschalters der Motorantrieb von einer  - that after commissioning of the on-load tap-changer the motor drive from a
parametrierten Steuereinrichtung in eine erste Drehrichtung aktiviert wird, so dass der Laststufenschalter seine stationären Betriebsstellungen, also die verschiedenen parameterized control device is activated in a first direction of rotation, so that the on-load tap-changer its stationary operating positions, ie the various
Wicklungsanzapfungen des Stufentransformators, in Richtung der ersten Winding taps of the tapped transformer, in the direction of the first
Wicklungsanzapfung beginnt zu durchlaufen,  Winding tap begins to go through,
- dass mittels der Steuereinrichtung das Erreichen der Endstellung des  - That by means of the control device reaching the end position of
Laststufenschalters detektiert wird,  On-load tap-changer is detected,
- dass der Motorantrieb in eine zweite Drehrichtung aktiviert wird, so dass der  - That the motor drive is activated in a second direction of rotation, so that the
Laststufenschalter anschließend den Regelbereich in der entgegengesetzten  On-load tap-changer then the control range in the opposite
Umschaltrichtung bis zum Erreichen der ersten stationären Betriebsstellung durchläuft,  Reversing direction until reaching the first stationary operating position,
- und dass anschließend eine Konfiguration der ersten stationären Betriebsstellung als vordefinierte Betriebsstellung mit Hilfe der nichtflüchtig gespeichert Parametrierung der Steuereinrichtung erfolgt.  - And that subsequently a configuration of the first stationary operating position as a predefined operating position using the non-volatile parameterization of the control device is carried out.
2. Verfahren nach Anspruch 1 2. The method according to claim 1
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass mittels der Steuereinrichtung das Erreichen der Endstellung des Laststufenschalters detektiert wird, indem die Stromstärke des Motorantriebs nach dessen Aktivierung in eine erste Drehrichtung nicht flüchtig gespeichert wird,  that the reaching of the end position of the on-load tap-changer is detected by means of the control device by non-volatile storage of the current of the motor drive after its activation in a first direction of rotation,
dass in definierten Zeitabständen diese nichtflüchtig gespeicherte Stromstärke mit einem in der Steuereinrichtung als Stromgrenzwert parametrierten Höchstwert verglichen wird, und dass bei Überschreitung der aktuell ermittelten Stromstärke von einem vorab definierten Sollwert ein elektrisches Signal von der Steuereinrichtung generiert wird, so dass die Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Laststufenschalters anzeigt.  in that these non-volatile stored current values are compared with a maximum value parameterized in the control device as current limit value, and that an electrical signal is generated by the control device when exceeding the currently determined current intensity from a predefined setpoint value, so that the control device controls the mechanical end stop of the On-load tap-changer indicates.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , 3. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinrichtung das Erreichen der Endstellung des Laststufenschalters detektiert wird, indem mittels eines Sensors in regelmäßigen Zeitabständen die characterized, in that the reaching of the end position of the on-load tap-changer is detected by means of the control device by means of a sensor at regular time intervals
Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle des Motorantriebes detektiert wird, dass bei Erreichen des ermittelten Wertes der Rotationsgeschwindigkeit von 0 ein elektrisches Signal von der Steuereinrichtung generiert wird, so dass die Rotation speed of the drive shaft of the motor drive is detected, that upon reaching the determined value of the rotational speed of 0, an electrical signal is generated by the control device, so that the
Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Laststufenschalters anzeigt. Control device indicates the mechanical end stop of the on-load tap-changer.
Verfahren nach Anspruch 1 , Method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass mittels der Steuereinrichtung das Erreichen der Endstellung des Laststufenschalters detektiert wird, indem beim Durchlaufen des Regelbereichs des Laststufenschalters in eine erste Drehrichtung bei jedem Erreichen einer nächsten stationären Betriebsstellung ein Meldekontakt beschaltet wird, that the reaching of the end position of the on-load tap-changer is detected by means of the control device, in that a signaling contact is connected in each case when a next stationary operating position is reached when passing through the control range of the on-load tap changer in a first direction of rotation,
dass der Auslösezeitpunkt, d. h. die Beschaltung des Meldekontaktes, mittels der Steuereinrichtung nichtflüchtig gespeichert wird, that the triggering time, d. H. the wiring of the signaling contact, by means of the control device is stored non-volatile,
dass die Zeit zwischen zwei Auslösezeitpunkten mit einem maximal zulässigen that the time between two trigger times with a maximum allowable
Grenzwert verglichen wird, Limit value is compared,
und dass bei Überschreiten des maximal zulässigen Grenzwertes ein elektrisches Signal generiert wird, so dass die Steuereinrichtung den mechanischen Endanschlag des Laststufenschalters anzeigt. and that when the maximum permissible limit value is exceeded, an electrical signal is generated, so that the control device displays the mechanical limit stop of the on-load tap-changer.
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