EP4367696A1 - Verfahren und system zum betrieb eines laststufenschalters und laststufenschalter umfassend ein solches system - Google Patents

Verfahren und system zum betrieb eines laststufenschalters und laststufenschalter umfassend ein solches system

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Publication number
EP4367696A1
EP4367696A1 EP22741181.6A EP22741181A EP4367696A1 EP 4367696 A1 EP4367696 A1 EP 4367696A1 EP 22741181 A EP22741181 A EP 22741181A EP 4367696 A1 EP4367696 A1 EP 4367696A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control unit
unit
condition
load tap
tap changer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22741181.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Rehkopf
Michael Heger
Markus Klein
Roman KAGERER
Günter Panzer
Sebastian DAISER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Scheubeck GmbH and Co
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Publication of EP4367696A1 publication Critical patent/EP4367696A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/0015—Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F21/00—Variable inductances or transformers of the signal type
    • H01F21/12—Variable inductances or transformers of the signal type discontinuously variable, e.g. tapped
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0027—Operating mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3271—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
    • G01R31/3275—Fault detection or status indication
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    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H2009/0061—Monitoring tap change switching devices
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04—Means for indicating condition of the switching device
    • H01H2071/044—Monitoring, detection or measuring systems to establish the end of life of the switching device, can also contain other on-line monitoring systems, e.g. for detecting mechanical failures
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/46—Automatic release mechanisms with or without manual release having means for operating auxiliary contacts additional to the main contacts
    • H01H2071/467—Automatic release mechanisms with or without manual release having means for operating auxiliary contacts additional to the main contacts with history indication, e.g. of trip and/or kind of trip, number of short circuits etc.

Definitions

  • the invention relates to a method and a system for operating an on-load tap changer and an on-load tap changer comprising the system.
  • On-load tap changers are used for uninterrupted switching between winding taps on a transformer and are therefore an essential operating resource for transformers, and special attention is paid to their reliability.
  • regular inspections and, if necessary, maintenance and service work must be carried out on the on-load tap-changer, which involves a certain planning and control effort, especially on the part of the transformer operator.
  • An important parameter for the service life of an on-load tap-changer is, for example, the number of switching operations performed with regard to the mechanical wear of the on-load tap-changer components subjected to switching the risk of damage to the on-load tap-changer or even a complete failure.
  • a method for operating an on-load tap changer for transformers is therefore provided, with the on-load tap changer having a control unit for actuating the on-load tap changer and a memory unit.
  • the method has the following steps: In the first step, a switching operation of the on-load tap changer is carried out by means of the control unit.
  • the load step switch preferably has a motor drive that is actuated by the control unit.
  • at least one data record stored on the storage unit is Updated depending on the switching action performed.
  • the control unit uses the updated data set to check whether a locking condition has been met.
  • further switching operations are blocked by the control unit if the locking condition is met.
  • a data record stored on the memory unit is a data record that changes with the number of switching operations performed, such as the number of switching operations, i.e. the number of switching operations performed, and/or the level of the cumulative amount of charge or the amount of energy transferred .
  • An interlocking condition is met, for example, when a specified number of switching operations, i.e. a specified total number of switching operations carried out, and/or a specified number of switching operations carried out in a specified period of time, and/or a specified amount of accumulated charge quantity or a specified quantity of transmitted energy is reached and/or exceeded.
  • a specified number of switching operations i.e. a specified total number of switching operations carried out, and/or a specified number of switching operations carried out in a specified period of time, and/or a specified amount of accumulated charge quantity or a specified quantity of transmitted energy is reached and/or exceeded.
  • the period within which the on-load tap-changer has been operated since installation and/or the period since the last inspection and/or the last maintenance or service work carried out is stored as a data record for comparison with the locking condition is attracted. According to this, the interlocking condition is met when a specified period of operation has been reached and/or exceeded since commissioning and/or since the last inspection, maintenance or repair of the on-load tap changer.
  • the method has the following additional steps: In a further step, the locking condition is updated using the control unit. In a subsequent step, the control unit uses the updated data set to check whether the updated locking condition is met. If the updated locking condition is not met, at least one further switching action is carried out by the control unit. In particular, several further switching operations are granted by the control unit as long as the updated locking condition is not met. When checking the updated data record shows that the updated interlocking condition is met, further switching operations are blocked by the control unit.
  • Updating the locking condition changes the condition for blocking further switching operations. If the number of switching operations is used as the data record under consideration, then the value for the number of switching operations carried out at which further switching operations are to be blocked is changed, in particular set higher. If the level of the cumulative amount of charge or the amount of energy transferred as a data record is compared with the interlocking condition, then when the interlocking condition is updated, the value for the maximum permissible cumulative amount of charge that may be switched or the maximum permissible amount of energy that may be transmitted, adjusted and in particular set higher or larger before further switching operations are blocked.
  • the time recording is restarted when the locking condition is updated or the specified operating period within which further switching operations are permitted is changed, in particular extended.
  • the locking condition can be updated at least once. Multiple updates of the locking condition are also possible until a maximum locking condition is reached. This means that an updated lock condition can also represent a maximum lock condition.
  • updating the locking condition includes the following steps: In a first step, an unlocking condition is transmitted to the control unit. In a next step, the control unit checks whether the unlocking condition is valid. If the unlocking condition is valid, the next step is to update the locking condition.
  • checking whether the unlocking condition is valid includes the following steps: the control unit is used to compare at least one first activation code with at least one second code previously stored in the memory unit. The unlocking condition is met when the first activation code is verified by the second code.
  • verifying the first activation code with the second code means that the first activation code and the second code match and/or the first Activation code supplements the second code and/or the second code supplements the first activation code.
  • the second code is generated using an algorithm that is executed based on characteristics of the controller, such as the serial number or the production date.
  • the activation code and the second code are generated based on blockchain technology.
  • the control unit has an input unit which is designed to read external storage media and/or to record manual inputs.
  • the input unit can be of any design for inputting data into the control unit.
  • the input unit can, for example, be designed as a local operating unit on the control unit and have a rotary wheel arranged on the control unit, buttons, a connection for external storage media, for example a connection for a USB stick or an SD card, or a touch screen or combinations thereof.
  • the input unit can also be in the form of a mobile end device, for example a tablet or smartphone, and can be connected wirelessly to the control unit.
  • the activation code is transmitted to the control unit via manual input or a data file using the input unit.
  • the data file can be transmitted to the control unit, for example, from a USB stick connected to the input unit.
  • control unit and the input unit can each be designed as separate units or as a common structural unit.
  • control unit has a communication unit which is designed to transmit data to a higher-level control and/or monitoring system and to receive data from the higher-level control and/or monitoring system.
  • the activation code is transmitted from the higher-level control and/or monitoring system to the control unit by means of the communication unit.
  • the data is transmitted wirelessly between the communication unit and the higher-level control and/or monitoring system and can be implemented in any desired manner.
  • data is transmitted via Bluetooth, WLAN, LAN, WAN or radio.
  • the communication unit can be connected to the higher-level control and/or monitoring system permanently and/or at fixed time intervals and/or manually and releasably via the input unit.
  • a higher-level control and/or monitoring system is, for example, the control center.
  • a higher-level control and/or monitoring system is, for example, a web-based and/or cloud-based portal that is designed to receive, send and evaluate data.
  • control unit and the communication unit can each be designed as separate units or as a common structural unit.
  • control unit has an output unit that is designed to output a status message from the on-load tap changer that represents the state of the on-load tap changer and the control unit.
  • the method includes the following additional step: outputting a status message, which represents the state of the on-load tap changer and the control unit, by means of the output unit.
  • the output unit has, for example, corresponding LED lamps and/or a screen that signal the status.
  • the following states of the on-load tap-changer and the controller can occur: ready for operation, interlocking condition not fulfilled, sufficient distance until the interlocking condition occurs, ready for operation (warning), interlocking condition not fulfilled, insufficient distance until the interlocking condition occurs, blocked, interlocking condition fulfilled, no more circuits possible, etc..
  • control unit and the output unit can each be designed as separate units or as a common structural unit.
  • the input unit and the output unit are designed as separate units or as a common unit.
  • the method comprises the following further Steps: If the locking condition and/or the updated locking condition is not met, the control unit uses the updated data set to check whether a warning condition is met. If the warning condition is met, a warning message is issued by means of the output unit and/or a warning message is transmitted to the higher-level control and/or monitoring system by means of the communication unit.
  • the output unit has, for example, corresponding LED lighting means that signal the status and/or a screen.
  • a warning condition can be met if a specified number of switching operations, i.e. a specified total number of switching operations carried out, and/or a specified number of switching operations carried out in a specified period of time, and/or a specified amount of accumulated charge quantity or a specified quantity transmitted gene energy is reached and / or exceeded.
  • a warning condition can also be met if a specified period of operation has elapsed and/or been exceeded since the on-load tap-changer was put into service and/or since the last maintenance or repair.
  • a warning condition may match a lock condition and/or an updated lock condition.
  • a warning condition may differ from a lockout condition and/or an updated lockout condition.
  • the value for the specified number of switching operations i.e. the specified total number of switching operations carried out, and/or the specified number of switching operations carried out in a specified period of time, and/or the specified level of cumulative charge quantity or the specified quantity of transmitted energy , at which the warning condition is met, may be set lower or smaller compared to a locking condition and/or an updated locking condition.
  • the specified period of operation since commissioning and/or since the last inspection, maintenance or repair of the on-load tap changer for the fulfillment of a warning condition can be set to be shorter compared to an interlocking condition and/or an updated interlocking condition.
  • the method comprises the following further steps: Status data representing the status of the on-load tap changer and/or the control unit and/or the transformer are recorded by means of suitable sensors and the control unit. In a next step, this status data is stored on the storage unit and optionally evaluated by means of the control unit.
  • control unit can have appropriate evaluation logic and/or evaluation algorithms, which are stored in the memory unit.
  • the status data can also be exported and/or transmitted to the higher-level control and/or monitoring system using the communication unit and evaluated there using appropriate evaluation logic and/or evaluation algorithms and/or output using the output unit.
  • the output of the status types by means of the output unit is primarily used to call up status data of the on-load tap changer and/or the on-site control unit.
  • the output unit has suitable means for visualizing the status data, for example a screen.
  • the locking condition is updated as a function of the exporting and/or the transmission of the status data.
  • the exporting and/or transmission of the status data can be an unlocking condition.
  • the following data is recorded and saved as status data: number of tap-change operations, system voltage, load current, operating time, torque, torque curve, tap position, switching time, number of positions or winding taps moved to and dwell time, motor temperature, internal temperature of the on-load tap-changer or control cabinet.
  • any sensors that are suitable for the respective purpose can be used to record the status data.
  • the following sensors are suitable for acquiring the data mentioned: measuring transducers, temperature sensors, angle sensors or acceleration sensors.
  • a system for operating an on-load tap changer for transformers which comprises a memory unit and a control unit for controlling the on-load tap changer.
  • the control unit is designed to carry out a method according to the first aspect of the invention.
  • the control unit preferably controls a motor drive, which in turn actuates the on-load tap changer.
  • control unit and the motor drive form a common constructional unit.
  • the memory unit can be designed as a separate unit as part of the on-load tap changer or as a common unit with the control unit or as part of the control unit
  • the system further comprises a communication unit which is designed to transmit data to a higher-level control and/or monitoring system and to receive it from the higher-level control and monitoring system, the first activation code being transmitted by the communication unit from the higher-level control and monitoring system is transmitted to the control unit.
  • control unit has an input unit which is designed to read external storage media and/or to record manual user inputs, the first activation code being transmitted to the control unit by means of the input unit.
  • control unit has an output unit which is designed to output a status message from the on-load tap changer which represents the state of the on-load tap changer.
  • the input unit and the output unit can each be designed as separate units or as a common unit.
  • the second code is generated using an algorithm and/or based on blockchain technology.
  • an on-load tap changer is specified which includes a system according to the second aspect.
  • FIG. 1 shows an advantageous embodiment of a system according to the improved concept in a schematic representation
  • FIG. 2 shows an advantageous embodiment of the method according to the improved concept
  • FIG. 3 shows a further advantageous embodiment of the method according to the improved concept.
  • FIG. 1 shows an advantageous embodiment of a system 10 according to the improved concept in a schematic representation.
  • the system 10 has a load step switch 2 for uninterrupted switching between winding taps (not shown) of a step transformer 1 .
  • the on-load tap changer 2 comprises a control unit 3 and a motor drive 11 which is actuated by the control unit 3 in order to carry out a switching operation of the on-load tap changer 2 .
  • the on-load tap changer 2 also includes a memory unit 4, an input unit 5, an output unit 8 and a communication unit 6.
  • the memory unit 4 is designed to store data records. For example, 4 data are stored on the memory unit, which change with the number of switching operations carried out, such. B. the number of switching operations or the level of the cumulative charge amount or the amount of energy transferred. Additional data that can be stored on storage unit 4 is status data relating to on-load tap changer 2, such as system voltage, load current, operating time, torque, torque curve, tap position, switching times, the number of positions approached or winding taps and the respective dwell time in a position, the motor temperature, the internal temperature of the on-load tap changer or the control cabinet or other data relating to the on-load tap changer 2 . These status data are recorded by means of suitable sensors 9, optionally evaluated by the control unit 3 and stored in the memory unit 4.
  • on-load tap changer 2 such as system voltage, load current, operating time, torque, torque curve, tap position, switching times, the number of positions approached or winding taps and the respective dwell time in a position, the motor temperature, the internal temperature of the on-load tap changer or the control cabinet or other data relating
  • At least one second code is stored on the memory unit 4, which is used to verify an activation code for activating further switching operations for the on-load tap changer 2.
  • the activation code can be entered manually via the input unit 5, for example, or can be transmitted to the storage unit 4 via the input unit 5 using an external storage medium in the form of a data file.
  • the activation code can be transmitted to the control unit 3 via the communication unit 6 from a higher-level control and/or monitoring system 7 , for example the control center or a data portal of the network operator.
  • the communication unit 6 is designed to transmit warning messages, status data or other data relating to the on-load tap changer 2 to the higher-level control and/or monitoring system 7 .
  • Status messages relating to the status of the on-load tap changer 2 are output by means of the output unit 8 , for example the status data recorded by the sensors 9 and optionally evaluated by the control unit 3 .
  • Kings nen warning messages, blocking messages or other messages relating to the state of the load tap changer 2 are output via the output unit 8 on site.
  • FIG. 2 shows an advantageous embodiment of the method according to the improved concept in the form of a flowchart.
  • the on-load tap changer 2 comprises a control unit 3 for executing the process, which has the following steps:
  • the Control unit 3 actuates the motor drive 11 and a switching operation of the on-load tap changer 2 is carried out.
  • a step b at least one data record stored on the storage unit 4, preferably the switching number, is updated.
  • the control unit 3 uses the updated data set, ie the updated number of operations, to check whether a locking condition has been met.
  • the locking condition is met when a specified number of operations of the on-load tap changer 2 has been exceeded.
  • step d If the locking condition is met, ie if the updated number of operations is higher than the specified number of operations, further switching operations of the on-load tap changer 2 are blocked by the control unit 3 in step d. In particular, the motor drive 11 is blocked by the control unit 3 . If the locking condition is not met, ie the updated number of operations is less than or equal to the specified number of operations, the method can start again at step a for the next switching command.
  • the locking condition is updated by means of the control unit 3 in step e.
  • the control unit 3 uses the updated data set, ie the updated switching number after the switching operation, to check whether the updated locking condition, ie the incremented switching number, has been exceeded. If this is not the case, i.e. the updated number of switching operations is less than or equal to the incremented number of switching operations and the updated locking condition is therefore not met, then in step g at least one further switching action is carried out by means of the control unit 3.
  • Step g can in particular be repeated for as long as this takes until the updated locking condition is met, i.e. H. the updated shift count is greater than the incremented shift count. If this is the case, the method starts again at step d and further switching operations are blocked by the control unit 3 .
  • the loop of steps d to f can preferably be repeated until a maximum locking condition is reached. Then, for example, the on-load tap changer 2 has reached its maximum number of operations.
  • steps c1 or f1 are also carried out. Accordingly, the updated data record is used to check whether a warning condition, for example exceeding a certain number of switching operations, has been met. If the warning condition is met, in step c2 or f2 a warning message is sent by the output unit 8 output and/or a warning message is transmitted to the superordinate control and/or monitoring system 7 by means of the communication unit 6 . After steps c2 or f2 or even if the warning condition is not met, ie a specific number of switching operations has not yet been reached, the method is restarted at step a or continued at step g.
  • a warning condition for example exceeding a certain number of switching operations
  • FIG. 3 shows a further advantageous embodiment of the method according to the improved concept in the form of a flowchart.
  • the updating of the locking condition according to step e includes the sub-steps e1 to e3.
  • An unlocking condition is transmitted to the control unit 3 in step e1.
  • the control unit 3 checks whether the unlocking condition is valid.
  • At least one first activation code is compared with at least one second code stored in advance on the memory unit 4 by means of the control unit 3 . If the first activation code is verified by the second code already stored, e.g. B. by matching mood, the unlocking condition is met.
  • the locking condition is updated in step e3, ie z. B.
  • step e4 an error message is output via the output unit 8 and/or a corresponding message is transmitted via the communication unit 6 to the higher-level control and/or monitoring system. This can occur, for example, when the on-load tap changer 2 has reached its maximum number of operations.

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Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Laststufenschalters (2) für Stufentransformatoren (1), wobei der Laststufenschalter (2) eine Steuereinheit (3) zur Betätigung des Laststufenschalters (2) und eine Speichereinheit (4) aufweist, und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Durchführen einer Schalthandlung des Laststufenschalters (2) mittels der Steuereinheit (3), Aktualisieren wenigstens eines auf der Speichereinheit (4) gespeicherten Datensatzes in Abhängigkeit von der durchgeführten Schalthandlung, Überprüfen anhand des aktualisierten Datensatzes, ob eine Verriegelungsbedingung erfüllt ist, mittels der Steuereinheit (3), Blockieren weiterer Schalthandlungen, wenn die Verriegelungsbedingung erfüllt ist, mittels der Steuereinheit (3).

Description

VERFAHREN UND SYSTEM ZUM BETRIEB EINES LASTSTUFENSCHALTERS UND LASTSTUFENSCHALTER UMFASSEND EIN SOLCHES SYSTEM
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Betrieb eines Laststufenschalters sowie einen Laststufenschalter umfassend das System.
Laststufenschalter werden zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungsan zapfungen eines Transformators eingesetzt und stellen demnach ein wesentliches Be triebsmittel für Transformatoren dar, auf deren Zuverlässigkeit besonderes Augenmerk liegt. Um einen störungsfreien und sicheren Betrieb des Laststufenschalters zu gewährleis ten, sind regelmäßige Inspektionen und ggf. Wartungen und Servicearbeiten am Laststu fenschalter zu verrichten, die mit gewissem Planungs- und Steuerungsaufwand, insbeson dere auf Seiten des Transformatorbetreibers, verbunden sind.
Ein wesentlicher Parameter für die Lebensdauer eines Laststufenschalters stellt beispiels weise die Anzahl der durchgeführten Schalthandlungen im Hinblick auf die mechanische Abnutzung der bei der Schaltung beanspruchten Bauteile des Laststufenschalters dar. Wird ein Laststufenschalter trotz fälliger Inspektion oder gegebenenfalls fälliger Wartungs- oder Servicearbeiten weiter betrieben, erhöht sich das Risiko für Schäden am Laststufenschalter oder gar einen kompletten Ausfall.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Konzept zum Be trieb eines Laststufenschalters anzugeben, das eine effiziente und vereinfachte Überwa chung des Laststufenschalters hinsichtlich fälliger Inspektionen und Wartungs- oder Ser vicearbeiten ermöglicht und damit einen sicheren und störungsfreien Betrieb des Transfor mators samt Laststufenschalter sicherstellt.
Diese Aufgabe wird durch ein System und ein Verfahren gemäß den unabhängigen An sprüchen gelöst. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt des verbesserten Konzeptes wird ein Verfahren mit den Merk malen des Anspruchs 1 angegeben. Vorgesehen ist also ein Verfahren zum Betrieb eines Laststufenschalters für Transformatoren, wobei der Laststufenschalter eine Steuereinheit zur Betätigung des Laststufenschalters und eine Speichereinheit aufweist. Darüber hinaus weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: Im ersten Schritt wird mittels der Steuerein heit eine Schalthandlung des Laststufenschalters durchgeführt. Hierfür weist der Laststu fenschalter bevorzugt einen Motorantrieb auf, der von der Steuereinheit betätigt wird. Im nächsten Schritt wird wenigstens ein auf der Speichereinheit gespeicherter Datensatz in Abhängigkeit von der durchgeführten Schalthandlung aktualisiert. Im wiederum nächsten Schritt erfolgt durch die Steuereinheit eine Überprüfung anhand des aktualisierten Daten satzes, ob eine Verriegelungsbedingung erfüllt ist. Im nächsten Schritt werden von der Steuereinheit weitere Schalthandlungen blockiert, wenn die Verriegelungsbedingung erfüllt ist.
Durch die Blockierung weiterer Schalthandlungen, wenn die Verriegelungsbedingung erfüllt ist, wird eine fortlaufende Betätigung des Laststufenschalters automatisch verhindert. Eine Anwesenheit von ausgebildetem Servicepersonal vor Ort zur Überprüfung, ob eine Verrie gelungsbedingung erfüllt ist, ist somit nicht erforderlich.
Ein auf der Speichereinheit gespeicherter Datensatz ist ein Datensatz, der sich mit der An zahl der durchgeführten Schalthandlungen verändert, wie zum Beispiel die Schaltzahl, also die Anzahl an durchgeführten Schalthandlungen, und/oder die Höhe der kumulierten La dungsmenge bzw. die Menge der übertragenen Energie.
Eine Verriegelungsbedingung ist z.B. dann erfüllt, wenn eine festgelegte Schaltzahl, also eine festgelegte Anzahl an durchgeführten Schalthandlungen insgesamt, und/oder eine festgelegte Anzahl an durchgeführten Schalthandlungen in einem festgelegten Zeitraum, und/oder eine festgelegte Höhe an kumulierter Ladungsmenge bzw. eine festgelegte Menge an übertragener Energie erreicht und/oder überschritten ist.
Ebenso ist es möglich, dass der Zeitraum, innerhalb dem der Laststufenschalter seit der Installation betrieben wurde, und/oder der seit der letzten vorgenommenen Inspektion und/oder seit den letzten vorgenommenen Wartungs- oder Servicearbeiten vergangene Zeitraum als gespeicherter Datensatz zum Abgleich mit der Verriegelungsbedingung her angezogen wird. Demnach ist die Verriegelungsbedingung erfüllt, wenn ein festgelegter Betriebszeitraum seit der Inbetriebnahme und/oder seit der letzten Inspektion, Wartung oder Reparatur des Laststufenschalters erreicht und/oder überschritten ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens, weist das Verfahren die fol genden weiteren Schritte auf: In einem weiteren Schritt wird die Verriegelungsbedingung mittels der Steuereinheit aktualisiert. In einem darauffolgenden Schritt wird von der Steuer einheit anhand des aktualisierten Datensatzes überprüft, ob die aktualisierte Verriegelungs bedingung erfüllt ist. Wenn die aktualisierte Verriegelungsbedingung nicht erfüllt ist, wird wenigstens eine weitere Schalthandlung von der Steuereinheit durchgeführt. Insbesondere werden mehrere, weitere Schalthandlungen von der Steuereinheit gewährt, solange die ak tualisierte Verriegelungsbedingung nicht erfüllt ist. Wenn die Überprüfung des aktualisierten Datensatzes ergibt, dass die aktualisierte Verriegelungsbedingung erfüllt ist, werden wei tere Schalthandlungen von der Steuereinheit blockiert.
Durch die Aktualisierung der Verriegelungsbedingung wird die Bedingung für das Blockie ren weiterer Schalthandlungen verändert. Wird die Schaltzahl als betrachteter Datensatz herangezogen, so wird der Wert für die Anzahl an durchgeführten Schalthandlungen, bei welcher eine Blockierung weiterer Schalthandlungen erfolgen soll, geändert, insbesondere höher gesetzt. Wird die Höhe der kumulierten Ladungsmenge bzw. die Menge der übertra genen Energie als Datensatz mit der Verriegelungsbedingung abgeglichen, so wird bei der Aktualisierung der Verriegelungsbedingung der Wert für die maximal zulässige kumulierte Ladungsmenge, die geschaltet werden darf, bzw. die maximal zulässige Energiemenge, die übertragen werden darf, angepasst und insbesondere höher bzw. größer gesetzt, bevor es zur Blockierung weiterer Schalthandlungen kommt.
Bei der Betrachtung des seit der Inbetriebnahme oder der letzten Wartung vergangenen Zeitraumes als Datensatz, wird bei der Aktualisierung der Verriegelungsbedingung die Zeit erfassung neu gestartet oder der festgelegte Betriebszeitraum, innerhalb dem weiterer Schalthandlungen gewährt werden, geändert, insbesondere erweitert.
Die Verriegelungsbedingung kann wenigstens einmal aktualisiert werden. Mehrmalige Ak tualisierungen der Verriegelungsbedingung sind genauso möglich, bis eine maximale Ver riegelungsbedingung erreicht ist. Das bedeutet, dass eine aktualisierte Verriegelungsbedin gung auch eine maximale Verriegelungsbedingung darstellen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Aktualisieren der Verriegelungsbedingung folgende Schritte: In einem ersten Schritt wird eine Entriegelungs bedingung an die Steuereinheit übermittelt. In einem nächsten Schritt wird mittels der Steu ereinheit geprüft, ob die Entriegelungsbedingung gültig ist. Wenn die Entriegelungsbedin gung gültig ist, erfolgt im nächsten Schritt das Aktualisieren der Verriegelungsbedingung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Prüfen, ob die Entriegelungsbedingung gültig ist, folgende Schritte: Mittels der Steuereinheit wird mindes tens ein erster Freischaltcode mit mindestens einem vorab auf der Speichereinheit hinter legten zweiten Code verglichen. Dabei ist die Entriegelungsbedingung erfüllt, wenn der erste Freischaltcode durch den zweiten Code verifiziert wird.
Das Verifizieren des ersten Freischaltcodes durch den zweiten Code bedeutet konkret, dass der erste Freischaltcode und der zweite Code übereinstimmen und/oder der erste Freischaltcode den zweiten Code ergänzt und/oder der zweite Code den ersten Freischalt code ergänzt.
Gemäß einer Ausführungsform wird der zweite Code mit einem Algorithmus generiert, der anhand von Merkmalen der Steuerung, wie beispielsweise der Seriennummer oder dem Produktionsdatum, ausgeführt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden der Freischaltcode und der zweite Code basierend auf Blockchain-Technologie erzeugt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Steuereinheit eine Eingabeeinheit auf, die dazu ausgebildet ist, externe Speichermedien auszulesen und/oder manuelle Eingaben zu erfassen. Für die Eingabe von Daten in die Steuereinheit kann die Eingabeeinheit belie big ausgebildet sein. Die Eingabeeinheit kann beispielsweise als lokale Bedieneinheit an der Steuereinheit ausgebildet sein und ein an der Steuereinheit angeordnetes Drehrad, Tasten, einen Anschluss für externe Speichermedien, beispielsweise einen Anschluss für einen USB-Stick oder eine SD-Karte, oder einen Touchscreen oder Kombinationen davon aufweisen. Ebenso kann die Eingabeeinheit als mobiles Endgerät, beispielsweise ein Tab- let oder Smartphone, ausgebildet sein und kabellos mit der Steuereinheit verbindbar sein.
Der Freischaltcode wird über eine manuelle Eingabe oder ein Datenfile mittels der Einga beeinheit an die Steuereinheit übermittelt. Das Datenfile kann beispielsweise von einem an der Eingabeeinheit angeschlossenem USB-Stick auf die Steuereinheit übermittelt werden.
Die Steuereinheit und die Eingabeeinheit können jeweils als separate Einheiten oder als eine gemeinsame bauliche Einheit ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Steuereinheit eine Kommunikationsein heit auf, die dazu ausgebildet ist, Daten an ein übergeordnetes Steuerungs- und/oder Über wachungssystem zu übermitteln und Daten von dem übergeordneten Steuerungs- und/oder Überwachungssystem zu empfangen.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Freischaltcode mittels der Kommunikationseinheit von dem übergeordneten Steuerungs- und/oder Überwachungssystem an die Steuereinheit übermittelt.
Die Datenübertragung zwischen der Kommunikationseinheit und dem übergeordneten Steuerungs- und/oder Überwachungssystem erfolgt kabellos und kann auf eine beliebige Art und Weise realisiert sein. Beispielsweise erfolgt die Datenübertragung über Bluetooth, WLAN, LAN, WAN oder Funk.
Die Kommunikationseinheit ist mit dem übergeordneten Steuerungs- und/oder Überwa chungssystem permanent und/oder in festgelegten Zeitabständen und/oder manuell aus lösbar über die Eingabeeinheit verbindbar.
Ein übergeordnetes Steuerungs- und/oder Überwachungssystem ist beispielsweise die Leitstelle.
Ein übergeordnetes Steuerungs- und/oder Überwachungssystem ist beispielsweise ein webbasiertes und/oder cloudbasiertes Portal, das zum Empfangen, Senden und Auswerten von Daten ausgebildet ist.
Die Steuereinheit und die Kommunikationseinheit können jeweils als separate Einheiten oder als eine gemeinsame bauliche Einheit ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Steuereinheit eine Ausgabeeinheit auf, die dazu ausgebildet ist, eine Statusmeldung des Laststufenschalters auszugeben, die den Zustand des Laststufenschalters und der Steuereinheit repräsentiert.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den folgenden, weiteren Schritt: Ausgabe einer Statusmeldung, die den Zustand des Laststufenschalters und der Steuer einheit repräsentiert, mittels der Ausgabeeinheit.
Für die Ausgabe der Statusmeldung weist die Ausgabeeinheit beispielsweise entspre chende, den Status signalisierende LED-Leuchtmittel und/oder einen Bildschirm auf.
Beispielsweise können folgende Zustände des Laststufenschalters und der Steuerung ein- treten: Betriebsbereit, Verriegelungsbedingung nicht erfüllt, ausreichend Abstand bis Ein treten der Verriegelungsbedingung, Betriebsbereit (Warnung), Verriegelungsbedingung nicht erfüllt, kein ausreichender Abstand bis zum Eintreten der Verriegelungsbedingung, Blockiert, Verriegelungsbedingung erfüllt, keine Schaltungen mehr möglich, etc..
Die Steuereinheit und die Ausgabeeinheit können jeweils als separate Einheiten oder als eine gemeinsame bauliche Einheit ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Eingabeeinheit und die Ausgabeeinheit als sepa rate Einheiten oder als eine gemeinsame Einheit ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden, weiteren Schritte: Wenn die Verriegelungsbedingung und/oder die aktualisierte Verriegelungsbedin gung nicht erfüllt ist, wird anhand des aktualisierten Datensatzes mittels der Steuereinheit überprüft, ob eine Warnbedingung erfüllt ist. Wenn die Warnbedingung erfüllt ist, wird mit tels der Ausgabeeinheit eine Warnmeldung ausgegeben, und/oder eine Warnmeldung an das übergeordnet Steuerungs- und/oder Überwachungssystem mittels der Kommunikati onseinheit übermittelt.
Für die Ausgabe der Warnmeldung weist die Ausgabeeinheit beispielsweise entspre chende, den Status signalisierende LED-Leuchtmittel und/oder einen Bildschirm auf.
Eine Warnbedingung kann erfüllt sein, wenn eine festgelegte Schaltzahl, also eine festge legte Anzahl an durchgeführten Schalthandlungen insgesamt, und/oder eine festgelegte Anzahl an durchgeführten Schalthandlungen in einem festgelegten Zeitraum, und/oder eine festgelegte Höhe an kumulierter Ladungsmenge bzw. eine festgelegte Menge an übertra gener Energie erreicht und/oder überschritten ist.
Eine Warnbedingung kann ebenfalls erfüllt sein, wenn ein festgelegter Betriebszeitraum seit der Inbetriebnahme und/oder seit der letzten Wartung oder Reparatur des Laststufenschal ters vergangen und/oder überschritten ist.
Eine Warnbedingung kann mit einer Verriegelungsbedingung und/oder einer aktualisierten Verriegelungsbedingung übereinstimmen.
Eine Warnbedingung kann von einer Verriegelungsbedingung und/oder einer aktualisierten Verriegelungsbedingung abweichen.
Beispielsweise kann der Wert für die festgelegte Schaltzahl, also die festgelegte Anzahl an durchgeführten Schalthandlungen insgesamt, und/oder die festgelegte Anzahl an durchge führten Schalthandlungen in einem festgelegten Zeitraum, und/oder die festgelegte Höhe an kumulierter Ladungsmenge bzw. die festgelegte Menge an übertragener Energie, bei welchem die Warnbedingung erfüllt ist, niedriger bzw. kleiner im Vergleich zu einer Verrie gelungsbedingung und/oder einer aktualisierten Verriegelungsbedingung festgelegt sein.
Beispielsweise kann der festgelegte Betriebszeitraum seit der Inbetriebnahme und/oder seit der letzten Inspektion, Wartung oder Reparatur des Laststufenschalters für die Erfüllung einer Warnbedingung kürzer im Vergleich zu einer Verriegelungsbedingung und/oder einer aktualisierten Verriegelungsbedingung angesetzt sein.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden weiteren Schritte: Mittels geeigneter Sensoren und der Steuereinheit werden Zustandsdaten erfasst, die den Zustand des Laststufenschalters und/oder der Steuereinheit und/oder des Transformators repräsentieren. Diese Zustandsdaten werden in einem nächsten Schritt auf der Speicher einheit gespeichert und optional mittels der Steuereinheit ausgewertet.
Für die Auswertung kann die Steuereinheit entsprechende Bewertungslogiken und/oder Bewertungsalgorithmen aufweisen, die auf der Speichereinheit hinterlegt sind.
Ebenfalls können die Zustandsdaten exportiert und/oder mittels der Kommunikationseinheit an das übergeordnete Steuerungs- und/oder Überwachungssystem übermittelt und dort mittels entsprechender Bewertungslogiken und/oder Bewertungsalgorithmen ausgewertet werden und/oder mittels der Ausgabeeinheit ausgegeben werden.
Die Ausgabe der Zustandsarten mittels der Ausgabeeinheit dient vor allem dem Abruf von Zustandsdaten des Laststufenschalters und/oder der Steuereinheit vor Ort. Die Ausgabe einheit weist hierfür geeignete Mittel zur Visualisierung der Zustandsdaten auf, beispiels weise einen Bildschirm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Aktualisieren der Verriegelungsbedin gung in Abhängigkeit von dem Exportieren und/oder dem Übermitteln der Zustandsdaten. Insbesondere kann das Exportieren und/oder Übermitteln der Zustandsdaten eine Entrie gelungsbedingung sein.
Folgende Daten werden beispielsweise als Zustandsdaten erfasst und gesichert: Schalt zahl, Systemspannung, Laststrom, Betriebszeit, Drehmoment, Drehmomentverlauf, Stufen stellung, Schaltzeitpunkt, Anzahl der angefahrenen Positionen bzw. Wicklungsanzapfun gen und Verweildauer, Motortemperatur, Innentemperatur des Laststufenschalters bzw. des Schaltschranks.
Für die Erfassung der Zustandsdaten können beliebige Sensoren, die für den jeweiligen Verwendungszweck entsprechend geeignet sind, zum Einsatz kommen. Beispielsweise sind folgende Sensoren für die Erfassung der genannten Daten geeignet: Messwandler, Temperatursensoren, Winkelsensoren oder Beschleunigungssensoren.
Gemäß einem zweiten Aspekt des verbesserten Konzeptes wird ein System mit den Merk malen des Anspruchs 12 angegeben.
Die Merkmale des Systems korrespondieren zu den Schritten des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Für das System gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird deshalb auf die vorteilhaften Erläuterungen, bevorzugten Merkmale, technischen Ef fekte und/oder Vorteile in analoger Weise Bezug genommen, wie sie für das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereits erläutert worden sind. Auf eine Wiederho lung wird deshalb verzichtet.
Außerdem wird zu den im Folgenden wiedergegebenen, vorteilhaften Ausgestaltungen des Systems auf die Erläuterungen, Merkmale, Verfahrensschritte, technischen Effekte und Vorteile in analoger Weise Bezug genommen, wie sie für die entsprechenden Ausführungs formen des Verfahrens bereits erläutert worden sind. Auch hier wird auf eine analoge Wie derholung verzichtet.
Vorgesehen ist ein System zum Betrieb eines Laststufenschalters für Transformatoren, das eine Speichereinheit und eine Steuereinheit zur Steuerung des Laststufenschalters um fasst. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen. Bevorzugt steuert die Steuereinheit einen Motorantrieb, der wiede rum den Laststufenschalter betätigt.
Gemäß einer Ausführungsform bilden die Steuereinheit und der Motorantrieb eine gemein same bauliche Einheit.
Die Speichereinheit kann als separate Einheit als Teil des Laststufenschalters oder als ge meinsame Einheit mit der Steuereinheit oder als Teil der Steuereinheit ausgebildet sein
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System weiterhin eine Kommunikationseinheit, die dazu ausgebildet ist, Daten an ein übergeordnetes Steuerungs- und/oder Überwa chungssystem zu übermitteln und von dem übergeordneten Steuerungs- und Überwa chungssystem zu empfangen, wobei der erste Freischaltcode mittels der Kommunikations einheit von dem übergeordneten Steuerungs- und Überwachungssystem an die Steuerein heit übermittelt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Steuereinheit eine Eingabeeinheit auf, die dazu ausgebildet ist, externe Speichermedien auszulesen und/oder manuelle Nutzer eingaben zu erfassen, wobei der erste Freischaltcode mittels der Eingabeeinheit an die Steuereinheit übermittelt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Steuereinheit eine Ausgabeeinheit auf, die dazu ausgebildet ist, eine Statusmeldung des Laststufenschalters auszugeben, die den Zustand des Laststufenschalters repräsentiert. Die Eingabeeinheit und die Ausgabeeinheit können als jeweils separate Einheiten oder als gemeinsame Einheit ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der zweite Code mit einem Algorithmus ge neriert und/oder basierend auf Blockchain-Technologie erzeugt.
Gemäß einem dritten Aspekt des verbesserten Konzeptes wird ein Laststufenschalter an gegeben, der ein System gemäß dem zweiten Aspekt umfasst.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnungen im Detail erklärt. Komponenten, die identisch oder funktionell identisch sind oder einen identischen Effekt haben, können mit identischen Bezugszeichen versehen sein. Identische Komponenten oder Komponenten mit identischer Funktion sind unter Um ständen nur bezüglich der Figur erklärt, in der sie zuerst erscheinen. Die Erklärung wird nicht notwendigerweise in den darauffolgenden Figuren wiederholt.
Es zeigen
Figur 1 eine vorteilhafte Ausführungsform eines Systems gemäß dem verbesser ten Konzept in einer schematischen Darstellung,
Figur 2 eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens gemäß dem verbesser ten Konzept,
Figur 3 eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens gemäß dem verbesserten Konzept.
In Figur 1 ist eine vorteilhafte Ausführungsform eines Systems 10 gemäß dem verbesserten Konzept in einer schematischen Darstellung gezeigt. Das System 10 weist einen Laststu fenschalter 2 zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungsanzapfungen (nicht gezeigt) eines Stufentransformators 1 auf. Der Laststufenschalter 2 umfasst eine Steuereinheit 3 und einen Motorantrieb 11 , der zum Durchführen einer Schalthandlung des Laststufenschalters 2 von der Steuereinheit 3 betätigt wird. Der Laststufenschalter 2 um fasst weiterhin eine Speichereinheit 4, eine Eingabeeinheit 5, eine Ausgabeeinheit 8 und eine Kommunikationseinheit 6. Gemäß der in Figur 1 gezeigten, vorteilhaften Ausführungs form sind diese Einheiten 4, 5, 6 und 8 jeweils Teil der Steuereinheit 3 bzw. als gemeinsame Einheit mit der Steuereinheit 3 ausgebildet. Genauso ist es jedoch möglich, die Einheiten 4, 5, 6 und 8 jeweils als eigenständige Einheit, d. h. räumlich getrennt von der Steuereinheit 3 auszubilden.
Die Speichereinheit 4 ist zum Speichern von Datensätzen ausgebildet. Beispielsweise sind auf der Speichereinheit 4 Daten hinterlegt, die sich mit der Anzahl der durchgeführten Schalthandlungen verändern, wie z. B. die Schaltzahl oder die Höhe der kumulierten La dungsmenge bzw. die Menge der übertragenen Energie. Weitere Daten, die auf der Spei chereinheit 4 gespeichert werden können, sind Zustandsdaten den Laststufenschalter 2 betreffend, wie beispielsweise die Systemspannung, der Laststrom, die Betriebszeit, das Drehmoment, der Drehmomentverlauf, die Stufenstellung, Schaltzeitpunkte, die Anzahl der angefahrenen Positionen bzw. Wicklungsanzapfungen und die jeweilige Verweildauer in einer Position, die Motortemperatur, die Innentemperatur des Laststufenschalters bzw. des Schaltschranks oder sonstige Daten den Laststufenschalter 2 betreffend. Diese Zustands daten werden mittels geeigneter Sensoren 9 erfasst, gegebenenfalls von der Steuereinheit 3 ausgewertet und auf der Speichereinheit 4 hinterlegt.
Weiterhin ist auf der Speichereinheit 4 wenigstens ein zweiter Code hinterlegt, der zur Ve rifizierung eines Freischaltcodes zur Freischaltung weiterer Schalthandlungen für den Last stufenschalter 2 dient. Der Freischaltcode kann über die Eingabeeinheit 5 beispielsweise manuell eingegeben werden, oder mit einem externen Speichermedium in Form eines Da tenfiles über die Eingabeeinheit 5 auf die Speichereinheit 4 übertragen werden.
Außerdem kann der Freischaltcode von einem übergeordneten Steuerungs- und/oder Überwachungssystem 7, beispielsweise der Leitstelle oder einem Datenportal des Netzbe treibers, über die Kommunikationseinheit 6 an die Steuereinheit 3 übermittelt werden. Die Kommunikationseinheit 6 ist im Gegenzug dazu ausgebildet, Warnmeldungen, Zustands daten oder sonstige Daten den Laststufenschalter 2 betreffend an das übergeordnete Steu erungs- und/oder Überwachungssystem 7 zu übermitteln.
Mittels der Ausgabeeinheit 8 werden Statusmeldungen den Zustand des Laststufenschal ters 2 betreffend ausgegeben, wie beispielsweise die mittels der Sensoren 9 erfassten und gegebenenfalls mittels der Steuereinheit 3 ausgewerteten Zustandsdaten. Außerdem kön nen Warnmeldungen, Blockiermeldungen oder sonstige Meldungen den Zustand des Last stufenschalters 2 betreffend über die Ausgabeeinheit 8 vor Ort ausgegeben werden.
In Figur 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens gemäß dem verbesserten Konzept in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt. Gemäß dieser vorteilhaften Ausfüh rungsform umfasst der Laststufenschalter 2 eine Steuereinheit 3 zur Ausführung des Ver fahrens, welches die folgenden Schritte aufweist: In einem Schritt a wird mittels der Steuereinheit 3 der Motorantrieb 11 betätigt und eine Schalthandlung des Laststufenschal ters 2 durchgeführt. Daraufhin wird in einem Schritt b wenigstens ein auf der Speicherein heit 4 gespeicherter Datensatz, bevorzugt die Schaltzahl, aktualisiert. In einem Schritt c wird von der Steuereinheit 3 anhand des aktualisierten Datensatzes, also anhand der aktu alisierten Schaltzahl, überprüft, ob eine Verriegelungsbedingung erfüllt ist. Gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform ist die Verriegelungsbedingung erfüllt, wenn eine festgelegte Schaltzahl des Laststufenschalters 2 überschritten wurde. Ist die Verriegelungsbedingung erfüllt, d. h. ist die aktualisierte Schaltzahl höher als die festgelegte Schaltzahl, so werden mit Schritt d weitere Schalthandlungen des Laststufenschalters 2 mittels der Steuereinheit 3 blockiert. Insbesondere wird der Motorantrieb 11 von der Steuereinheit 3 blockiert. Ist die Verriegelungsbedingung nicht erfüllt, d. h. die aktualisierte Schaltzahl kleiner oder gleich der festgelegten Schaltzahl, so kann beim nächsten Schaltbefehl das Verfahren wieder bei Schritt a beginnen.
Wurden jedoch weitere Schalthandlungen blockiert, wird in Schritt e die Verriegelungsbe dingung mittels der Steuereinheit 3 aktualisiert. Das bedeutet konkret, dass die Verrieg- lungsbedingung verändert, also z. B. die festgelegte Schaltzahl, ab der blockiert werden soll, hochgesetzt wird. Daraufhin wird in Schritt f mittels der Steuereinheit 3 anhand des aktualisierten Datensatzes, also anhand der nach der Schalthandlung aktualisierten Schalt zahl, überprüft, ob die aktualisierte Verriegelungsbedingung, also die hochgesetzte Schalt zahl, überschritten wurde. Ist dies nicht der Fall, also die aktualisierte Schaltzahl kleiner oder gleich der hochgesetzten Schaltzahl und somit die aktualisierte Verriegelungsbedin gung nicht erfüllt, so erfolgt in Schritt g das Durchführen wenigstens einerweiteren Schalt handlung mittels der Steuereinheit 3. Schritt g kann insbesondere so lange wiederholt wer den, bis die aktualisierte Verriegelungsbedingung erfüllt ist, d. h. die aktualisierte Schaltzahl höher als die hochgesetzte Schaltzahl ist. Ist dies der Fall, so setzt das Verfahren bei Schritt d wieder ein und es werden mittels der Steuereinheit 3 weitere Schalthandlungen blockiert. Die Schleife der Schritte d bis f kann bevorzugt so lange wiederholt werden, bis eine maxi male Verriegelungsbedingung erreicht ist. Dann hat der Laststufenschalter 2 beispielsweise seine maximale Schaltzahl erreicht.
Nach den Schritten c und f werden gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform für den Fall, dass die Verriegelungsbedingung (Schritt c) bzw. die aktualisierte Verriegelungsbedin gung (Schritt f) nicht erfüllt wurde, zusätzlich die Schritte c1 bzw. f1 ausgeführt. Demnach wird anhand des aktualisierten Datensatzes überprüft, ob eine Warnbedingung, beispiels weise das Überschreiten einer bestimmten Schaltzahl, erfüllt ist. Wenn die Warnbedingung erfüllt ist, wird in Schritt c2 bzw. f2 eine Warnmeldung mittels der Ausgabeeinheit 8 ausgegeben und/oder mittels der Kommunikationseinheit 6 eine Warnmeldung an das übergeordnet Steuerungs- und/oder Überwachungssystem 7 übermittelt. Nach den Schrit ten c2 bzw. f2 oder auch wenn die Warnbedingung nicht erfüllt ist, also eine bestimmte Schaltzahl noch nicht erreicht wurde, wird das Verfahren bei Schritt a wiedereingesetzt bzw. bei Schritt g fortgesetzt.
Bezüglich des Verfahrens wird auf die vorangegangenen Erläuterungen, bevorzugten Merkmale, Effekte und/oder Vorteile, wie sie für das System 1 in Bezug auf Figur 1 bereits erläutert worden sind, in analoger Weise Bezug genommen. Auf eine entsprechende Wie derholung wird deshalb verzichtet.
In Figur 3 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens gemäß dem ver besserten Konzept in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt. Demnach umfasst das Ak tualisieren der Verriegelungsbedingung gemäß Schritt e die Teilschritte e1 bis e3. In Schritt e1 wird eine Entriegelungsbedingung an die Steuereinheit 3 übermittelt. In einem Schritt e2 wird mittels der Steuereinheit 3 geprüft, ob die Entriegelungsbedingung gültig ist. Dabei wird mindestens ein erster Freischaltcode mit mindestens einem vorab auf der Speicher einheit 4 hinterlegten zweiten Code mittels der Steuereinheit 3 verglichen. Wird der erste Freischaltcode durch den zweiten, bereits hinterlegten Code verifiziert, z. B. durch Überein stimmung, so ist die Entriegelungsbedingung erfüllt. In diesem Fall wird in Schritt e3 die Verriegelungsbedingung aktualisiert, also z. B. die Schaltzahl, bei der weitere Schalthand lungen des Laststufenschalters 2 blockiert werden, hochgesetzt. Ist die Entriegelungsbe dingung jedoch nicht gültig, was z. B. der Fall ist, wenn der erste Freischaltcode nicht durch den zweiten Code verifiziert wird, so wird die Verriegelungsbedingung nicht aktualisiert. Das bedeutet, der Laststufenschalter bleibt blockiert. In diesem Fall wird mit Schritt e4 eine Feh lermeldung über die Ausgabeeinheit 8 ausgegeben und/oder über die Kommunikationsein heit 6 eine entsprechende Meldung an das übergeordnete Steuerungs- und/oder Überwa chungssystem übermittelt. Dieser Fall kann beispielsweise eintreten, wenn der Laststufen schalter 2 seine maximale Schaltzahl erreicht hat.
Auch bezüglich dieser vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird auf die vorange gangenen Erläuterungen, bevorzugten Merkmale, Effekte und/oder Vorteile, wie sie für das System 1 in Bezug auf Figur 1 bereits erläutert worden sind, in analoger Weise Bezug ge nommen. Auf eine entsprechende Wiederholung wird deshalb verzichtet. BEZUGSZEICHEN
1 Stufentransformator
2 Laststufenschalter 3 Steuereinheit
4 Speichereinheit
5 Eingabeeinheit
6 Kommunikationseinheit 7 Steuerungs- und/oder Überwachungssystem 8 Ausgabeeinheit
9 Sensor
10 System
11 Motor

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Betrieb eines Laststufenschalters (2) für Stufentransformatoren (1 ), wobei der Laststufenschalter (2) eine Steuereinheit (3) zur Betätigung des Laststu fenschalters (2) und eine Speichereinheit (4) aufweist, das Verfahren umfassend die folgenden Schritte:
Durchführen einer Schalthandlung des Laststufenschalters (2) mittels der Steuer einheit (3),
- Aktualisieren wenigstens eines auf der Speichereinheit (4) gespeicherten Daten satzes in Abhängigkeit von der durchgeführten Schalthandlung,
Überprüfen anhand des aktualisierten Datensatzes, ob eine Verriegelungsbedin gung erfüllt ist, mittels der Steuereinheit (3),
Blockieren weiterer Schalthandlungen, wenn die Verriegelungsbedingung erfüllt ist, mittels der Steuereinheit (3).
2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Verfahren die folgenden weite ren Schritte umfasst:
- Aktualisieren der Verriegelungsbedingung mittels der Steuereinheit (3),
- Überprüfen anhand des aktualisierten Datensatzes, ob die aktualisierte Verriege lungsbedingung erfüllt ist, mittels der Steuereinheit (3),
Durchführen wenigstens einer weiteren Schalthandlung, wenn die aktualisierte Verriegelungsbedingung nicht erfüllt ist, mittels der Steuereinheit (3), oder Blockieren weiterer Schalthandlungen, wenn die aktualisierte Verriegelungsbedin gung erfüllt ist, mittels der Steuereinheit (3).
3. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Aktualisieren der Verriege lungsbedingung umfasst:
Übermitteln einer Entriegelungsbedingung an die Steuereinheit (3),
Prüfen, ob die Entriegelungsbedingung gültig ist, mittels der Steuereinheit (3),
- Aktualisieren der Verriegelungsbedingung, wenn die Entriegelungsbedingung gül tig ist.
4. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Prüfen, ob die Entriegelungs bedingung gültig ist, umfasst:
Vergleichen mindestens eines ersten Freischaltcodes mit mindestens einem vorab auf der Speichereinheit (4) hinterlegten zweiten Code, mittels der Steuereinheit (3), wobei
- die Entriegelungsbedingung erfüllt ist, wenn der erste Freischaltcode durch den zweiten Code verifiziert wird.
5. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei der zweite Code mit einem Algorithmus generiert und/oder basierend auf Block- chain-Technologie erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei
- die Steuereinheit (3) eine Eingabeeinheit (5) aufweist, die dazu ausgebildet ist, ex terne Speichermedien auszulesen und/oder manuelle Eingaben zu erfassen,
- der Freischaltcode über eine manuelle Eingabe oder ein Datenfile mittels der Ein gabeeinheit an die Steuereinheit (3) übermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei
- die Steuereinheit (3) eine Kommunikationseinheit (6) aufweist, die dazu ausgebil det ist, Daten an ein übergeordnetes Steuerungs- und/oder Überwachungssystem (7) zu übermitteln und von dem übergeordneten Steuerungs- und/oder Überwa chungssystem (7) zu empfangen,
- der Freischaltcode von dem übergeordneten Steuerungs- und/oder Überwa chungssystem (7) an die Steuereinheit (3) übermittelt wird, mittels der Kommuni kationseinheit (6).
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (3) eine Ausgabeeinheit (8) aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Statusmeldung des Last stufenschalters (2) auszugeben und das Verfahren den folgenden weiteren Schritt umfasst:
- Ausgabe einer Statusmeldung, die den Zustand des Laststufenschalters (2) reprä sentiert.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren folgende wei teren Schritte umfasst:
- Überprüfen anhand des aktualisierten Datensatzes, ob eine Warnbedingung erfüllt ist, wenn die Verriegelungsbedingung und/oder die aktualisierte Verriegelungsbe dingung nicht erfüllt ist, - Ausgabe einer Warnmeldung mittels der Ausgabeeinheit (8), wenn die Warnbedin gung erfüllt ist, und/oder
Übermitteln einer Warnmeldung an das übergeordnet Steuerungs- und/oder Über wachungssystem (7) mittels der Kommunikationseinheit (6), wenn die Warnbedin gung erfüllt ist.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren folgende wei teren Schritte umfasst:
Erfassen von Zustandsdaten mittels geeigneter Sensoren (9) und der Steuerein heit (3),
- Speichern der Zustandsdaten auf der Speichereinheit (4),
Exportieren und/oder Übermitteln der Zustandsdaten an das übergeordnete Steue rungs- und/oder Überwachungssystem (7), und/oder
- Ausgabe der Zustandsdaten mittels der Ausgabeeinheit (8).
11. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei das Aktualisieren der Verriegelungsbedingung in Abhängigkeit von dem Exportie ren und/oder Übermittelnder Zustandsdaten erfolgt.
12. System (10) zum Betrieb eines Laststufenschalters (2) für Stufentransformatoren (1 ), umfassend
- eine Speichereinheit (4),
- eine Steuereinheit (3) zur Steuerung des Laststufenschalters (2), wobei
- die Steuereinheit (3) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren gemäß einem der vorheri gen Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
13. System (10) nach dem vorherigen Anspruch, weiterhin umfassend
- eine Kommunikationseinheit (6), die dazu ausgebildet ist, Daten an ein übergeord netes Steuerungs- und/oder Überwachungssystem (7) zu übermitteln und von dem übergeordneten Steuerungs- und/oder Überwachungssystem (7) zu empfangen, wobei
- der erste Freischaltcode von dem übergeordneten Steuerungs- und/oder Überwa chungssystem (7) an die Steuereinheit (3) übermittelt wird mittels der Kommunika tionseinheit (6).
14. System (10) nach einem der vorherigen Ansprüche 12 oder 13, wobei
- die Steuereinheit (3) eine Eingabeeinheit (5) aufweist, die dazu ausgebildet ist, ex terne Speichermedien auszulesen und/oder manuelle Nutzereingaben zu erfas sen, wobei
- der erste Freischaltcode mittels der Eingabeeinheit (5) an die Steuereinheit (3) übermittelt wird.
15. System (10) nach einem der vorigen Ansprüche 12 bis 14, wobei - die Steuereinheit (3) eine Ausgabeeinheit (8) aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Statusmeldung des Laststufenschalters (2) auszugeben, die den Zustand des Laststufenschalters (2) repräsentiert.
16. System (10) nach einem der vorherigen Ansprüche 12 bis 15, wobei - der zweite Code mit einem Algorithmus generiert wird, und/oder der zweite Code basierend auf Blockchain-Technologie erzeugt wird.
17. Laststufenschalter (2) für Stufentransformatoren (1) umfassend ein System (10), das gemäß einem der vorherigen Ansprüche 12 bis 16 ausgebildet ist.
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