JPH11191998A - 負荷時タップ切換器を監視する方法 - Google Patents

負荷時タップ切換器を監視する方法

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JPH11191998A
JPH11191998A JP10284285A JP28428598A JPH11191998A JP H11191998 A JPH11191998 A JP H11191998A JP 10284285 A JP10284285 A JP 10284285A JP 28428598 A JP28428598 A JP 28428598A JP H11191998 A JPH11191998 A JP H11191998A
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Dieter Dohnal
デイーター・ドーナル
Manfred Stadelmayer
マンフレ─ト・シユタデルマイヤー
Karsten Viereck
カルステン・フイーレック
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Scheubeck GmbH and Co
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005Tap change devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
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    • HELECTRICITY
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
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  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷時タップ切換器の確実な監視を可能に
し、機能不良が検出されたときに適切に応答する負荷時
タップ切換器を監視する方法を提供すること。 【解決手段】 駆動機構の駆動モータの電圧と電流の実
効値がタップ切換え中に測定される。有効電力がこれら
の値から算出され、これから回転モーメントが算出され
る。その負荷時タップ切換器のその都度の実際の位置が
検出される。検出した回転モーメントは、それが発生し
ている位置に割当てられ、一対の値が生成される。これ
らの一対の値は、予め記憶された一対の基準値と比較さ
れる。互いに比較された一対の値の偏差が所定の限界値
を越えると、駆動機構と負荷時タップ切換器を停止する
メッセージ又は整備を指示するメッセージが生成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷時タップ切換
変圧器のタップ間をオーバランしないで切換えるために
使用する負荷時タップ切換器を監視する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】対応する負荷時タップ切換器に割当てら
れた駆動機構が所定の情報を供給することが、ドイツ連
邦共和国特許第 42 14 431号明細書から既に知られてい
る。これらは、ステップ位置,切換工程中の負荷時タッ
プ切換器のその都度の実際の位置,それぞれの上限と下
限位置への到達,選択された動作の種類,駆動機構保護
器具の解除等に関する情報である。しかし、それに対応
する負荷時タップ切換器を駆動能力を目安にして監視す
るため、すなわち監視機能を導き出すためには、これら
の情報だけでは十分でない。
【0003】さらに、マイクロプロセッサ制御のTCS
型電圧調整器( Firmenprospekt der Maschinenfabrik
Reinhausen GmbH: Mikroprozessorgesteuerter Spannun
gsregler TCS, Druckvermerk VK34/96 de-0896/1000 を
参照 )が知られている。また、この調整器は、例えば、
以下のような公知の監視機能を実現する。 − 並列に接続された2つの変圧器間の循環無効電流の
監視 − 負荷時タップ切換器の過電流の遮断の実現 − 低電圧の監視 − 安全な遮断による過電圧の監視 − 制御された電圧の基準値と実測値との比較 この場合も、対応する負荷時タップ切換器の動作状態を
直接に監視可能なデータは検出されない。この場合、電
流と電圧だけが入力値として発生する。これらは、追加
の情報とその情報を処理するための特別な方法とがなけ
れば、その動作状態に関する情報を供給できない。
【0004】さらに、規格化された固有の基準の回転モ
ーメントの推移を実際の回転モーメントの推移と対比さ
せるため、駆動機構から負荷時タップ切換器まで延在す
る駆動軸の回転モーメントを検出して記憶することが日
本国特許出願の特開昭第 60-176213号から既に知られて
いる。ドイツ連邦共和国特許第 246 409号明細書に記載
の類似の方法をあとでもう一度説明する。それにしたが
って、回転モーメントの時間推移が切換えの際に同様に
測定され、その結果が、その都度の負荷時タップ切換器
に対する回転モーメントの典型的な時間推移と比較され
る。この場合、実際の推移が基準の推移から許容できな
い程にずれると、遮断が実行される。しかし、その回転
モーメントの検出が困難であるために、この方法は今日
まで実現できていない。
【0005】結局、その都度の回転モーメントを機械的
な測定手段で直接的に検出するのでなくて、その都度の
回転モーメントを発生させる駆動機構の有効電力を検出
することによって間接的に算出することも既に提案され
ている。これも、分かっている限りでは今日まで実現さ
れていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、簡単
に算出すべき電気的な測定値から出発して、負荷時タッ
プ切換器の確実な監視を可能にし、かつ機能不良が検出
されたときに基準からのこの偏差に対して適切に応答す
る、負荷時タップ切換器を監視する方法を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は、列記された
請求項1,2中で特徴付けられた本発明の方法によって
解決される。両方法は、同一の課題を等価な別の解決手
段として任意に実施できる。従属請求項は、本発明の方
法を特に有益に発展させたものに関する。
【0008】本発明の方法は、タップ切換え、すなわち
連結されている駆動機構の動作の全期間中の負荷時タッ
プ切換器の監視を簡単な方法で可能にする。本発明の方
法により、これらの回転モーメントの推移の所定の部分
を、算出した回転モーメントの推移に基づいてその切換
工程に対応する複数の期間にそれぞれ割当てることが、
簡単な方法で可能となる。すなわち、予備選択器、つま
り切換器と多段階選択器と切換開閉器のような、負荷時
タップ切換器の個々の構成要素の機能に関する帰納的推
理が適切に実行され得る。これらの帰納的推理は、所定
の典型的な切換シーケンス中の各タップの切換えの際に
連続して実行される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を図面に基づいて
詳しく説明する。まず初めに図1を詳しく説明する。各
切換開閉器では、電流と電圧の実効値がそれぞれの負荷
時タップ切換器に割当てられた駆動機構内で検出され、
それ自体知られている方法でそこから有効電力が算出さ
れ、そこからさらに対応する回転モーメントが算出され
る。同時に、位置がその駆動機構内で測定される。すな
わち、その切換えの際に、その切換シーケンスが現在ど
の範囲を通過するかが算出される。それ故、予備選択器
や選択器や切換開閉器のような個々の構成要素が、通過
すべき全ての切換シーケンスの範囲内で現在どの位置に
存在するかを導き出せる。この位置検出は、連続的に検
出可能なレゾルバを使用すると、特に有益に実施可能に
なる。
【0010】次いで、請求項1に説明されている本発明
の第1の方法にしたがって、一方では実際に任意に細か
く段階分け、すなわち走査されうるタップ切換え中のそ
の都度の位置と、他方ではこれらの位置でそれぞれ算出
された回転モーメント値とから、一対の値が生成され
る。これらの算出した一対の値は、予め記憶された切換
えに固有な複数の一対の値,基準値及び限界値と比較さ
れる。
【0011】この比較結果にしたがって、所定の状態情
報が出力される。この比較の結果、対応する一対の実測
値が一対の基準値にそれぞれ一致すると、“o.k.”のメ
ッセージが生成される。しかし、これは表示されないよ
うにすることもできる。予め設定されて知られている限
界の範囲内の偏差、及び同様に予め設定された一対の値
の数に対してのみの偏差、又はこれらのどちらか一方の
偏差が上述した比較の際に発生すると、負荷時タップ切
換器の通常の動作を中断することなしに、予定されてい
る整備を指示する情報が生成される。
【0012】今説明した目安を越える偏差が発生する
と、駆動機構を停止する誤差情報( Fehlermeldung ) が
生成される。請求項2に記載のその他の本発明の方法
は、これと同じ第1の方法ステップを含んでいる。この
場合も、電流と電圧の実効値が算出される。そして、既
に説明したように、位置が同時に算定される。
【0013】次いで、本発明では、対応する回転モーメ
ントが、タップ切換えの際になす回転角と一致する時間
に対して割当てられる。この場合、この回転モーメント
の実測値が、規則的な短い時間間隔で、例えば、 20 ms
毎に生成されて、リングバッファ中に記憶される。次い
で、同期化が同期インパルスを用いて実行される。この
ような同期インパルスは、時点 tsyn に対する切換シー
ケンス中の特に特徴のある作用の経過の始めから生成さ
れる。例えば、負荷時タップ切換器を再びステップ状に
動作させる蓄勢機構の起動が、この同期インパルスを発
生させるために使用できれば特に有益である。それ故、
測定値は、それ自体知られたトランジェントレコーダの
原理にしたがって記録される。
【0014】以下に、この方法の有利な効果を図2に基
づいて詳しく説明する。図2のa)は、負荷時タップ切
換器が切換えを行う切換時間tの間、つまり次数s( We
g s) にわたって測定された回転モーメントの遷移を示
す。その下方に位置する図2b)は、駆動軸の逆回転方
向、すなわち逆の切換方向で測定される別の回転モーメ
ントの遷移を示す。このことから、駆動機構が時点 ts
で始動してからその回転モーメントが時点 t0 に第1の
特性点に推移するまで、歯車列の機械的な許容差に基づ
いて、複数のいわゆる分配モーメント( Losmomenten )
とその他の応力が、回転方向に依存して異なる時間に発
生することが分かる。したがって、これらの対応する遷
移は、いきなり比較できないだろう、そして先ず初めに
時間的に規格化されなければならない。これは、既に説
明した同期化によって同様に行われる。さらに、本発明
の第2の方法では、このような同期した回転モーメント
の遷移は複数の特性部分、いわゆるウインドー( Fenste
r ) に分割される。この場合、各ウインドーは進行する
それぞれの切換シーケンスの特性部分に相当する。これ
らのウインドーは、例えば予備選択器の動作時間、多段
階選択器の動作時間又は負荷時タップ切換器の動作時間
をも表し得る。この場合、各ウインドーは、2つの特性
時点によってそれぞれ区切られている。これらの時点
は、そのウインドーの始期と終期を時間的に確定する:
t0−t1,t1...,...,tsyn−tn.この各ウインドーは、予め
記憶された基準の特性値と比較される。この選択的な比
較方法によって、回転モーメントのその基準値からの実
測値の偏差と、それに伴う誤差( Fehler )を検出できる
だけでなくて、その誤差の原因となる所定の構成要素に
発生する誤差も識別できる。説明した選択的な誤差の検
出のほかに、同時に機械構成要素の傾向分析が可能にな
る。
【0015】さらに、いうまでもなく、本発明の両方法
では、回転モーメントに対する最大値を予め設定するこ
とも可能である。この最大値を越えると、駆動機構がそ
の他の基準に依存しないですぐに停止する。本発明をさ
らに発展させれば、その他の値を監視することも本発明
の方法に含めることが可能である。これは図3に示され
ている。この場合、一方では、駆動実効電力とひいては
回転モーメントを説明したようにして検出し、他方で負
荷時タップ切換器の位置を検出するため、さらに、切換
開閉器内の絶縁媒体の温度、及び負荷時タップ切換器の
選択器にも普通に存在する変圧器油の温度、並びに周囲
の空気の温度が付加的に考慮される。さらに、切換開閉
器の接触子の消耗も検出され、駆動状態を算定する消耗
モデルを通じて処理され得る。
【0016】本発明の方法の本質を図4に基づいてもう
一度要約する。測定の特性値、ここでは電流と電圧が切
換工程中に検出される。これらから、その都度の支配的
な有効電流とそれに伴う実際の回転モーメントとに関す
る情報が生成される。次いで、基準値との比較とその比
較の評価が実行される。その結果、情報つまりメッセー
ジが生成される。これらのメッセージは、演算子に対し
て異なる優先順位を提供する。それぞれの基準値から著
しくずれた場合、例えば、回転モーメントがタップ切換
中に許容しうる絶対(最大)基準値を越えたときは、す
ぐに遮断する必要がある。偏差が信頼性をすぐに疑うこ
とのない問題のない範囲内にある場合は、近いうちに整
備をすることを勧めたり、予測すべき寿命の終期を指摘
したり、又はその他の傾向を示す情報が出力され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項1,2に記載の方法に基づいた経過を
概略的に示す。
【図2】 検出した2つの回転モーメントの典型的な推
移を示す。この場合、a)とb)は、それぞれ駆動機構
の逆方向の推移、すなわち一方では負荷時タップ切換開
閉器の上昇方向への動作時と、他方ではこの負荷時タッ
プ切換開閉器の下降方向への動作時の推移を示す。
【図3】 図1に比べてさらに考慮に入れた追加の測定
値とモデルとが拡張されているその他の概略図である。
【図4】 本発明の方法で一般的に適用される監視ステ
ップの概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレ─ト・シユタデルマイヤー ドイツ連邦共和国、93173 ヴエンツエン バッハ、リリーンストラーセ、17 (72)発明者 カルステン・フイーレック ドイツ連邦共和国、93128 デイーゼンバ ッハ、ハスラーツエルヴエーク・7

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下の方法ステップを特徴とする負荷時
    タップ切換器を監視する方法: − 割当てられた駆動機構の駆動モータの電圧と電流の
    実効値が、タップ切換え、すなわち負荷時タップ切換器
    の動作中に測定される − 有効電力がこれらの値から算出されて、これからさ
    らに回転モーメントが算出される − 同時に、その負荷時タップ切換器のその都度の実際
    の位置が検出される − それぞれ算出した回転モーメントは、それが発生し
    ている付随する位置に割当てられて、対応する複数の一
    対の値が生成される − これらの一対の値は、予め記憶され、場合によって
    は測定される周囲温度によって補正された、装置に固有
    の一対の基準値と比較される − 互いに比較された一対の値の偏差が予め設定された
    所定の限界値を越えると、駆動機構とひいては負荷時タ
    ップ切換器を停止するメッセージ又は整備を指示するメ
    ッセージが生成される
  2. 【請求項2】 以下の方法ステップを特徴とする負荷時
    タップ切換器を監視する方法: − 割当てられた駆動機構の駆動モータの電圧と電流の
    実効値が、タップ切換え、すなわち負荷時タップ切換器
    の動作中に測定される − 有効電力がこれらの値から算出されて、これからさ
    らに回転モーメントが算出される − 同時にその負荷時タップ切換器のその都度の実際の
    位置が検出される − 期間にわたって算出したその回転モーメントに関す
    る複数の値が記憶される − 次いで、負荷時タップ切換器が特定の時点 (tsyn)
    に対して或る特性状態になったとき、例えば蓄勢機構の
    起動の際に発生する同期インパルスによって、同期化が
    実行される − 次いで、その回転モーメントの規格化された推移
    が、切換シーケンスの切換に固有な一定の部分に相当す
    る典型的な複数の時間範囲(t0-t1,...,tsyn-tn) に区切
    られる − これらの時間範囲(t0-t1,...,tsyn-tn) の値、いわ
    ゆるウインドーは、予め記憶された基準の特性値とそれ
    ぞれ比較される。 − 互いに比較された一対の値の偏差が予め設定された
    所定の限界値を越えると、駆動機構とひいては負荷時タ
    ップ切換器を停止するメッセージ又は整備を指示するメ
    ッセージが生成される
  3. 【請求項3】 位置は、レゾルバを用いることによって
    連続的に検出されることを特徴とする請求項1又2に記
    載の方法。
  4. 【請求項4】 負荷時タップ切換器の油の温度と変圧器
    を取りまく油の温度と周囲の空気の温度,並びに機械的
    な切換接触子のその接触子の摩耗又はこれらのうちの少
    なくとも1つの温度若しくはその摩耗のようなさらなる
    測定値が、評価、すなわち基準値と実測値との比較に付
    加的に算入されることを特徴とする請求項1〜3のいず
    れか1項に記載の方法。
JP10284285A 1997-10-08 1998-10-06 負荷時タップ切換器を監視する方法 Withdrawn JPH11191998A (ja)

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DE19744465A DE19744465C1 (de) 1997-10-08 1997-10-08 Verfahren zur Überwachung eines Stufenschalters
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AT (1) ATE251794T1 (ja)
BG (1) BG63480B1 (ja)
BR (1) BR9803833A (ja)
CA (1) CA2249975C (ja)
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DK (1) DK0917169T3 (ja)
ES (1) ES2203861T3 (ja)
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