WO2017178327A1 - Kabel zum prüfen eines prüflings, prüfvorrichtung und verfahren zum prüfen eines prüflings - Google Patents

Kabel zum prüfen eines prüflings, prüfvorrichtung und verfahren zum prüfen eines prüflings Download PDF

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WO2017178327A1
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transformer
test
twin
line
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PCT/EP2017/058233
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Heinz Studer
Dirk FLAX
Mathias NESENSOHN
Florian HOJA
Martin MÜNDLE
Robert KOCET
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Omicron Electronics Gmbh
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    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
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    • H01B7/36—Insulated conductors or cables characterised by their form with distinguishing or length marks
    • H01B7/361—Insulated conductors or cables characterised by their form with distinguishing or length marks being the colour of the insulation or conductor

Definitions

  • Embodiments of the invention relate to a cable for testing of devices under test of energy systems, a test device and a method for testing the device under test.
  • Embodiments of the invention relate in particular to such cables, Transformatorprüfvorraumen and methods by which characteristics of a multi-phase transformer, such as a three-phase transformer, can be determined.
  • Transformers are used as components of power supply networks. Transformers can be used for voltage or current conversion.
  • characteristics transformer by a transformer test in which one or more characteristic characteristics of the transformer are determined by measurement, for example, to ensure reliability, for control or for other reasons required. Examples of such measurements include determining a static or dynamic resistance, a gear ratio, a leakage inductance, a leakage reactance, or a power factor.
  • a cable for connecting a test device to a test object is specified.
  • the test object may be a transformer.
  • the cable comprises a twin line and may in particular comprise at least two twin lines. Each twin line has a first line for conducting a current between the tester and the device under test and a second line for carrying out a voltage measurement during the test.
  • twin lines By using twin lines, the lines for current and voltage, via which test signals can be fed or impressed and / or detected via the test responses, are mechanically coupled to one another.
  • the effort for the production of electrically conductive connections for a current feed into a winding and the voltage measurement is reduced.
  • twin lines in a cable By combining multiple twin lines in a cable, the cost of connecting the transformer testing device is further reduced.
  • the risk that lines that are assigned, for example, different phases of a multi-phase transformer, are swapped, is reduced.
  • the first line may have a first line cross section
  • the second line may have a second line cross section different from the first line cross section.
  • the first line used for current injection or current measurement may have a larger cross-section than the second line.
  • the twin line or each of the twin lines may each comprise a twin-conduit jacket having a first cavity in which the first conduit extends and a second cavity in which the second conduit extends.
  • the first cavity and the second cavity may extend parallel to each other in a cable sheath.
  • the first line and the second line can be welded in parallel.
  • a first portion of the twin-conduit jacket surrounding the first conduit can be attached in each case by welding to a second portion of the twin-conduit jacket surrounding the second conduit.
  • the first line and the second line may be twisted lines.
  • the first line and the second line may be coaxial lines.
  • the cable may include a cable sheath surrounding the at least two twin lines over at least a portion of their length.
  • the twine wire jacket is provided separately from the cable sheath and runs inside the cable sheath.
  • the cable may include a support member disposed in the cable sheath and extending at a distance from the cable sheath along a longitudinal direction of the cable sheath.
  • the support element can be flexible. The support element prevents the cable from deforming considerably under mechanical load. Such a load can be caused, for example, by a person walking on the cable.
  • the individual twin lines and the cable as a whole can be designed so that they do not deform or only slightly deform under load when a person steps on it.
  • the at least two twin lines can rest on the support element.
  • Each twin line and the cable as a whole can have high flexibility.
  • Each twin line and the cable as a whole can have high tensile strength and high tear strength.
  • Each twin line and the cable as a whole can have a high notch strength.
  • Each twin line and the cable as a whole can have a high durability.
  • the cable can be designed to be a cable for outdoor applications.
  • the cable may include a coding to distinguish different twin lines.
  • the coding can each allow a distinction of the first line and the second line for each twin line.
  • the coding can be a color coding.
  • the coding may include symbols or other marking elements.
  • the coding may be provided on end portions of the at least two twin lines emerging from the cable sheath and / or on connectors for connecting the twin lines to windings of the transformer.
  • the cable may include a connector for connecting the cable to the transformer testing device.
  • the connector for connecting the cable to the transformer testing device may be arranged so that all lines carried in the cable may be individually addressable by the transformer testing device, for example to independently feed or detect currents in different windings of the transformer or to apply voltages to different windings of the transformer Create or capture transformer.
  • the cable may include more than two twin lines.
  • the cable may include four twin lines or more than four twin lines.
  • a test apparatus comprises a measuring device for detecting a test response in a test specimen and a connection for mechanical coupling and electrically conductive connection with a cable comprising at least two twin lines.
  • the terminal may have mutually electrically isolated contact surfaces for each to make an electrically conductive connection to a first line and a second line of each twin line via the connector of the cable.
  • the test apparatus may include a switch assembly including a plurality of controllable switches and being controllable to selectively connect the meter and / or a signal source to different twin lines of the cable.
  • the switch assembly may be configured to selectively connect a plurality of signal sources in parallel or series connection so as to provide an increased current or voltage to one or more of the twin lines as a test signal.
  • the tester may be a transformer tester.
  • the test apparatus may include an evaluation circuit coupled to the measuring device for determining a static resistance of a winding of the transformer, a transformer transformation ratio, a leakage inductance of the transformer, a leakage reactance of the transformer, and / or a power factor of the transformer.
  • a system includes the test apparatus of one embodiment and a cable of one embodiment, wherein the cable is connected or connectable to the test apparatus.
  • the system may include a transformer.
  • the at least two twin lines may be conductively connected to windings of at least two different phases of the transformer.
  • the test apparatus may be configured to provide test signals to the windings of at least two, in particular at least three, different phases of the transformer via the twin lines of the cable and / or to test responses of at least two, in particular at least three, different phases of the cable via the twin lines of the cable To detect transformers.
  • a method of testing a device under test comprises connecting a test device to the device under test with a cable comprising at least two twin lines.
  • the at least two twin lines of the cable can be conductively connected to windings of at least two, in particular of at least three different phases of the transformer.
  • the tester may detect a test response over the at least two twin lines of the cable in a transformer test.
  • the test apparatus may determine, based on the test response, a static resistance of a winding of the transformer, a transmission ratio of the transformer, a leakage inductance of the transformer, a leakage reactance of the transformer and / or a power factor of the transformer.
  • the device under test may be a transformer
  • the cable may be a transformer testing cable
  • the testing device may be a transformer testing device.
  • the test apparatus may be a mobile tester, particularly a portable transformer tester.
  • the cable and transformer testing apparatus may be used to test a polyphase transformer, such as a three-phase transformer.
  • Devices, methods, and systems of embodiments enable efficient testing of a device under test to make multiple connections between a test device and the device under test. The risk of a mix-up of lines is reduced.
  • FIG. 1 shows a system with a cable and a transformer testing device according to an embodiment.
  • Figure 2 shows a cable for testing a device under test, in particular for transformer testing, according to one embodiment.
  • Figure 3 shows a cross section of the cable according to an embodiment.
  • Figure 4 shows a cross section of the cable according to an embodiment.
  • FIG. 5 shows a test device according to an exemplary embodiment. DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
  • cables, test devices and methods for testing a test item are described in detail. While the embodiments are described in the context of testing of transformers, the embodiments may also be used for other test equipment energy systems.
  • the transformer tested using the cable and tester can be a transformer for high, medium or low voltage networks.
  • the transformer may be a transformer installed in a power plant or substation.
  • the test device may be a mobile device or may consist of several mobile devices to allow the measurements to be carried out on the installed transformer.
  • embodiments employ a cable having one or more twin lines to connect the testing device to the transformer.
  • a first line of the twin line can conduct a current, which can be, for example, a test signal to be impressed or a test response to be evaluated.
  • a second line of the twin line can be connected to a voltage source for applying a voltage as a test signal or to a voltage measuring device.
  • the first line thus serves to carry a current in the transformer test, the second line, for example, for detecting a voltage.
  • the tester has a terminal adapted for coupling to such a cable.
  • the tester and the cable can be used to automatically determine different characteristics of the transformer. For example, gear ratios of the transformer can be determined automatically. Other parameters such as static or dynamic resistances or a leakage reactance and / or a leakage inductance of the transformer or a power factor of the transformer can also be determined.
  • the test device can in each case feed a current as a test signal into a winding of the transformer via the first line of a twin line and detect the voltage as a test response via the second line of the twin line and the second line of another twin line of the cable.
  • FIG. 1 shows a system 1 according to an exemplary embodiment.
  • a test apparatus 10 for determining a characteristic of a transformer 2 is connected via a cable 20 to one or more windings of the transformer 2.
  • the cable 20 has a first portion 21 in which a plurality of twin lines 23-25 are guided within a cable sheath of the cable. At one end of the cable sheathing, the twin lines 23-25 emerge from the end of the cable sheath. Each of the twin lines 23-25 may be in a section at their end in their two individual lines, the first line and the second line of the corresponding twin line to be divided.
  • the twin lines 23-25 can be connected to the DUT via connectors in the transformer test, for example, via feedthrough insulators 3-5.
  • the twin lines 23-25 each have a first line and a second line.
  • the first line can be designed so that a current can be fed as a test signal in a winding of the transformer via it in the transformer test.
  • the second line can be designed so that the test device 10 detects the voltage across the winding as a test response via the second line and, for example, the second line of a further twin line.
  • the first line and the second line may each have cross-sectional areas which ensure sufficiently low resistances for the injection of the current and the voltage detection in the transformer test.
  • the first line and the second line may each have a cross-sectional area of at least 1 mm 2 .
  • the first line and the second line may also have different cross-sectional areas.
  • the cross-sectional area of the first conduit of each twin conduit may be greater than the cross-sectional area of the second conduit of the same twin conduit.
  • the test apparatus 10 has a terminal for coupling to a connector of the cable 20.
  • the test apparatus 20 is configured to feed power to the first line of a twin line 23-25 in the transformer test.
  • a voltmeter or other voltage measuring device of the test apparatus 10 may be connected to the second line of this twin line to detect a test response.
  • FIG. 2 is a side view of a cable 20 according to one embodiment.
  • a plurality of twin lines 23-25 run inside the cable sheath 27.
  • Each of the twin lines 23-25 may have a twin-line sheath surrounding the first and second lines of the twin line 23-25.
  • the twin-line jacket of one or more twin lines 23-25 can rest on an inner side of the jacket 27.
  • a connector 22 of the cable 20 is arranged for coupling to a terminal of the test apparatus 0.
  • the twin lines 23-25 emerge from the jacket.
  • the twin lines 23-25 can initially be continued so that the first and second line are continued together. In one end area, the first line
  • At least one supporting element can extend in addition to the twin lines in the jacket 27, as shown in FIG is described.
  • the cable 20 and the individual twin lines 23-25 may be designed to have high flexibility, high tensile strength, high tear strength, high notch strength, and high durability.
  • the ends of the first and second lines of all twin lines 23-25 may be coded differently.
  • a color coding or another marking can be used.
  • the coding may be such that each of the first and second lines of a twin line 23-25 can be distinguished.
  • the coding can be such that it can be determined by means of the coding to which of several twin lines 23-25 the corresponding end belongs to the connector 33, 34, and that it can additionally be determined from the coding whether the connector 31, 32 is a first Line for feeding the current or a second line for the voltage measurement heard.
  • the cable 20 may be configured such that the twin lines extend over a first length 41 within the cable sheath 27.
  • the cable 20 may be configured so that the first and second lines 31, 32 of the twin lines 23-25 are continued together from the end of the cable jacket 27 over a second length 42.
  • the cable 20 may be configured such that the first and second lines 31,
  • FIG. 3 shows a cross section of a cable 20 according to an exemplary embodiment. The cross section is shown for a location of the cable 20, where the cable sheath 27 surrounds the twin line.
  • the cable 20 comprises two twin lines 23, 24.
  • the cable 20 can also have more than two twin lines, for example three twin lines.
  • a first twin line 23 has a first conductor 51 and a second conductor 52.
  • the first conductor 51 and the second conductor 52 may have different diameters and different cross-sectional areas. In other embodiments, the cross-sectional areas of the first conductor 51 and the second conductor 52 may be the same.
  • the first twin line 23 has a twin line jacket 53 surrounding the first conductor 51 and the second conductor 52.
  • the twin-conductive clad 53 may be formed so that a clad of the first conductor 51 and a clad of the second conductor 52 are welded to form a parallel-welded twin line 23.
  • the twin-conductor jacket 53 forms a first elongate cavity in which the first conductor 51 extends and a second elongated cavity in which the second conductor 52 extends.
  • the first cavity and the second cavity may extend parallel to each other at least within the cable sheath 27.
  • a second twin line 24 has a first conductor 54, a second conductor 55 and a twin line jacket 56, which apart from a possibly provided coding for distinguishing twin lines may be configured identically to the first twin line 23. Different twin lines 23, 24 may also have mutually different configurations.
  • the cable can be impressed on the first conductor 5, 54, a current in a winding of the transformer. Via the second conductors 52, 55, a voltage on the winding can be detected as a test response.
  • Figure 4 shows a cross section of a cable 20 according to an embodiment.
  • the cross section is shown for a location of the cable 20, at which the cable sheath 27 surrounds the twin lines.
  • the cable 20 includes four twin lines 23-26.
  • the cable 20 may also have more than four twin lines.
  • the twin lines 23-26 may be constructed as described with reference to FIG.
  • the cable 20 includes a support member 28.
  • the support member 28 may extend over part or all of the length of the shell 27 within the cavity defined by the shell 27.
  • the twin lines 23-26 can rest on the support element 28.
  • the twin lines 23-26 may be in contact with or slightly spaced from the support member 28 and the inside of the shell 27 in a state of the cable 20 in which the cable 20 is not externally loaded with pressure. In this way, the stability of the cable 20 can be increased.
  • each of the twin lines 23-26 can each have a high flexibility in each of the described embodiments.
  • the cable 20 according to embodiments may offer advantages in terms of weight and production cost besides advantages in performing the test of the transformer. Thus, for example, the Kon Stammionsaufwand be reduced and / or material saved.
  • the total length over which the ZwiHings effeten are stripped, ie the sum of the second length shown in Figure 2 42 and third length 43 may be 3 m or more than 3 m.
  • FIG. 5 is a schematic representation of a test apparatus 10 configured to be connected to a transformer for a transformer test via a cable including one or more twin lines.
  • the transformer may in particular be a multi-winding transformer.
  • the test apparatus 10 may be a test apparatus having a housing 1.
  • the tester can be mobile, in particular portable.
  • the test device can also consist of several separate devices.
  • the test apparatus 10 has a terminal 18 for coupling to a cable 20 comprising at least two twin lines.
  • the terminal 18 may have contact surfaces arranged to individually electrically contact the first and second lines of the different twin lines 23-26, respectively.
  • the terminal 18 may be configured for mechanical coupling with the connector 22 of the cable.
  • the test apparatus 10 may include a switch assembly 14.
  • the switch assembly 14 includes a plurality of controllable switches, which may be relays or power transistors. Direct or alternating currents generated by a source 15 can optionally be supplied via the switch arrangement 14 to the first conductors of different twin lines.
  • a control and evaluation circuit 12 the switch assembly 14 to drive so that the source 15 feeds a current through the first conductor of the first twin line 23 and the first conductor of the second twin line 24 in the winding of a phase of the transformer and the voltage measuring device 16 via the second conductor of the first twin line 23 and the second conductor of the second twin line 24 detects a voltage across the winding.
  • the control and evaluation circuit 12 can control the switch assembly 14 so that the source 15 feeds a current through the first conductor of the third twin line 25 and the first conductor of the fourth twin line 26 in the winding of another phase of the transformer and the voltage measuring device 16 via the second conductor of the third twin line 25 and the second conductor of the fourth twin line 26 detects a voltage across the winding.
  • the switch assembly 14 may also be configured to switch multiple sources of the test apparatus 10 in parallel to provide the resulting current as a test signal.
  • the resulting current may optionally be different to the windings Phases of the transformer can be provided, wherein the control and evaluation circuit 12 controls the switch assembly 14 to feed the power provided by multiple sources via the first conductor of a twin line in a winding of the transformer.
  • the control and evaluation circuit 12 can evaluate the test response, for example the detected voltage of the winding of the transformer. From the amplitude and optionally also the phase position of the detected voltage in response to the current impressed as test signal, the control and evaluation circuit 12, a static resistance of a winding or multiple windings of the transformer, a dynamic resistance of a winding or multiple windings of the transformer, a transmission ratio of the transformer, a leakage inductance of the transformer, a leakage reactance of the transformer and / or determine a power factor of the transformer.
  • the control and evaluation circuit 12 may comprise at least one integrated circuit which can perform the corresponding processing steps.
  • the cable and tester may be used to test a transformer that may be installed in a power plant or substation of a utility grid, the apparatus and method of embodiments may be used with smaller transformers as well.
  • Cables, testers, methods and systems of embodiments allow a test specimen to be tested while reducing the amount of cabling required for the test.

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Abstract

Zum Prüfen eines Transformators (2) wird ein Kabel (20) eingesetzt, das den Transformator (2) mit einer Prüfvorrichtung (10) verbindet. Das Kabel (2) umfasst wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-25). Über einen ersten Leiter einer Zwillingsleitung (23-25) ist jeweils ein Strom in eine Wicklung des Transformators einspeisbar. Die zweite Leitung der Zwillingsleitung (23-25) wird zur Spannungsmessung an der Wicklung verwendet.

Description

Kabel zum Prüfen eines Prüflings, Prüfvorrichtung und Verfahren zum Prüfen eines Prüflings
GEBIET DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen ein Kabel zum Prüfen von Prüflingen energietechnischer Systeme, eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen des Prüflings. Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen insbesondere derartige Kabel, Transformatorprüfvorrichtungen und Verfahren, mit denen Kenngrößen eines Mehrphasentransformators, beispielsweise eines Dreiphasentransformators, ermittelt werden können.
HINTERGRUND
Transformatoren werden als Bestandteile von Energieversorgungsnetzen verwendet. Transformatoren können zur Spannungs- oder Stromwandlung eingesetzt werden.
Die Bestimmung von Eigenschaften Transformators durch eine Transformatorprüfung, bei der eine oder mehrere charakteristische Kenngrößen des Transformators durch Messung ermittelt werden, ist beispielsweise zur Gewährleistung der Betriebssicherheit, zur Ansteuerung oder aus weiteren Gründen erforderlich. Beispiele für derartige Messungen beinhalten die Bestimmung eines statischen oder dynamischen Widerstands, eines Übersetzungsverhältnisses, einer Streuinduktivität, einer Streureaktanz oder eines Leistungsfaktors.
Bei der Transformatorprüfung können verschiedene Messungen ausgeführt werden, bei denen jeweils Prüfsignale in eine oder mehrere Wicklungen des Transformators eingespeist oder eingeprägt werden und Prüfantworten erfasst werden. Die Herstellung elektrisch leitender Verbindungen durch Anschließen von Leitungen an den Transformator und die Transformatorprüfvorrichtung erfordert häufig signifikanten zeitlichen Aufwand. Bei herkömmlichen Techniken, bei denen Leitungen jeweils einzeln geführt sind, kann sich der Aufwand weiter erhöhen. Die Leitungen können sich untereinander verwirren, was den Abbau der Prüfvorrichtung erschwert. Es besteht das Ri- siko, dass die Prüfperson Leitungen verwechselt. Dies gilt insbesondere für die Prüfung von Mehrphasentransformatoren, bei der für eine umfassende Charakterisierung des Transformators und die Beurteilung des Zustande des Transformators eine größere Anzahl elektrischer Leitungen mit dem Transformator und der Transformatorprüf- Vorrichtung gekoppelt werden muss und/oder Messungen sequentiell ausgeführt werden müssen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Es besteht ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren, die den Arbeitsaufwand für die Prüfung von Prüflingen energietechnischer Anlagen und Einrichtungen verringern. Es besteht ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren, mit denen die Herstellung mehrerer elektrisch leitender Verbindungen zwischen einer Prüfvorrichtung und einem Prüfling erleichtert wird.
Es werden ein Kabel, eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren angegeben, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen definiert sind. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsbeispiele. Nach einem Ausführungsbeispiel wird ein Kabel zum Verbinden einer Prüfvorrichtung mit einem Prüfling angegeben. Der Prüfling kann insbesondere ein Transformator sein. Das Kabel umfasst eine Zwillingsleitung und kann insbesondere wenigstens zwei Zwillingsleitungen umfassen. Jede Zwillingsleitung weist jeweils eine erste Leitung zum Führen eines Stroms zwischen der Prüfvorrichtung und dem Prüfling und eine zweite Leitung zum Ausführen einer Spannungsmessung bei der Prüfung.
Durch die Verwendung von Zwillingsleitungen werden die Leitungen für Strom und Spannung, über die Prüfsignale eingespeist oder eingeprägt werden können und/oder über die Prüfantworten erfasst werden, mechanisch miteinander gekoppelt. Der Auf- wand für die Herstellung von elektrisch leitenden Verbindungen für eine Stromeinspeisung in eine Wicklung und die Spannungsmessung wird verringert. Durch Kombination mehrerer Zwillingsleitungen in einem Kabel wird der Aufwand zum Anschließen der Transformatorprüfvorrichtung weiter verringert. Das Risiko, dass Leitungen, die beispielsweise unterschiedlichen Phasen eines Mehrphasentransformators zugeordnet sind, vertauscht werden, wird verringert. Die erste Leitung kann einen ersten Leitungsquerschnitt aufweisen, und die zweite Leitung kann einen von dem ersten Leitungsquerschnitt verschiedenen zweiten Leitungsquerschnitt aufweisen. Die erste Leitung, die zur Stromeinspeisung oder Strommessung verwendet wird, kann einen größeren Leitungsquerschnitt aufweisen als die zweite Leitung.
Die Zwillingsleitung oder jede der Zwillingsleitungen kann jeweils einen Zwillingslei- tungsmantel umfassen, der einen ersten Hohlraum, in dem die erste Leitung verläuft, und einen zweiten Hohlraum, in dem die zweite Leitung verläuft, aufweist.
Der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum können in einem Kabelmantel parallel zueinander verlaufen.
Die erste Leitung und die zweite Leitung können parallel verschweißt sein. Ein die erste Leitung umgebender erster Abschnitt des Zwillingsleitungsmantels kann jeweils durch Verschweißen an einem die zweite Leitung umgebenden zweiten Abschnitt des Zwillingsleitungsmantels angebracht sein.
Die erste Leitung und die zweite Leitung können verdrillte Leitungen sein.
Die erste Leitung und die zweite Leitung können koaxiale Leitungen sein.
Das Kabel kann einen Kabelmantel umfassen, der die wenigstens zwei Zwillingsleitungen über wenigstens einen Abschnitt ihrer Länge umgibt. DerZwillingsleitungsman- tel ist separat von dem Kabelmantel vorgesehen verläuft innerhalb des Kabelmantels.
Das Kabel kann ein Abstützelement umfassen, das in dem Kabelmantel angeordnet ist und sich beabstandet von dem Kabelmantel entlang einer Längsrichtung des Kabelmantels erstreckt. Das Abstützelement kann flexibel sein. Das Abstützelement ver- hindert, dass sich das Kabel bei mechanischer Belastung stark verformt. Eine derartige Belastung kann beispielsweise von einer auf das Kabel tretenden Person hervorgerufen werden. Es können die einzelnen Zwillingsleitungen und das Kabel insgesamt so ausgestaltet sein, dass sie sich unter Belastung, wenn eine Person darauf tritt, nicht oder nur gering verformen.
Die wenigstens zwei Zwillingsleitungen können an dem Abstützelement anliegen. Jede Zwillingsleitung und das Kabel insgesamt kann eine hohe Biegsamkeit aufweisen.
Jede Zwillingsleitung und das Kabel insgesamt kann eine hohe Zugfestigkeit und eine hohe Reißfestigkeit aufweisen.
Jede Zwillingsleitung und das Kabel insgesamt kann eine hohe Kerbfestigkeit aufweisen. Jede Zwillingsleitung und das Kabel insgesamt kann eine hohe Dauerbeständigkeit aufweisen.
Das Kabel kann so ausgestaltet sein, dass es ein Kabel für Anwendungen im Freien ist.
Das Kabel kann eine Kodierung zur Unterscheidung unterschiedlicher Zwillingsleitungen umfassen. Die Kodierung kann für jede Zwillingsleitung jeweils eine Unterscheidung der ersten Leitung und der zweiten Leitung ermöglichen. Die Kodierung kann eine farbliche Kodierung sein. Die Kodierung kann Symbole oder andere Markierungs- elemente umfassen.
Die Kodierung kann an aus dem Kabelmantel heraustretenden Endabschnitten der wenigstens zwei Zwillingsleitungen und/oder an Verbindern zum Verbinden der Zwillingsleitungen mit Wicklungen des Transformators vorgesehen ist.
Das Kabel kann einen Verbinder zum Anschließen des Kabels an die Transformatorprüfvorrichtung umfassen. Der Verbinder zum Anschließen des Kabels an die Transformatorprüfvorrichtung kann so eingerichtet sein, dass alle in dem Kabel geführten Leitungen individuell von der Transformatorprüfvorrichtung adressierbar sein können, beispielsweise um Ströme in verschiedene Wicklungen des Transformators unabhängig voneinander einzuspeisen oder zu erfassen oder um Spannungen an verschiedene Wicklungen des Transformators anzulegen oder zu erfassen.
Das Kabel kann mehr als zwei Zwillingsleitungen umfassen.
Das Kabel kann vier Zwillingsleitungen oder mehr als vier Zwillingsleitungen umfassen. Eine Prüfvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Messeinrichtung zum Erfassen einer Prüfantwort bei einer Prüfung eines Prüflings und einen Anschluss zur mechanischen Kopplung und elektrisch leitenden Verbindung mit einem Kabel, das wenigstens zwei Zwillingsleitungen umfasst.
Mehrere Leitungen zwischen der Prüfvorrichtung und dem Prüfling können an der Prüfvorrichtung auf einfache Weise angeschlossen werden, indem ein Verbinder des Kabels mit dem Anschluss der Prüfvorrichtung gekoppelt wird. Insbesondere ist es nicht nötig, die ersten und zweiten Leitungen der Zwillingsleitungen jeweils einzeln an die Prüfvorrichtung anzuschließen.
Der Anschluss kann gegeneinander elektrisch isolierte Kontaktflächen aufweisen, um jeweils eine elektrisch leitende Verbindung mit einer ersten Leitung und einer zweiten Leitung jeder Zwillingsleitung über den Verbinder des Kabels herzustellen.
Die Prüfvorrichtung kann eine Schalteranordnung umfassen, die eine Mehrzahl steuerbarer Schalter umfasst und die steuerbar ist, um die Messeinrichtung und/oder eine Signalquelle selektiv mit unterschiedlichen Zwillingsleitungen des Kabels leitend zu verbinden. Die Schalteranordnung kann eingerichtet sein, um mehrere Signalquellen selektiv in einer Parallel- oder Reihenschaltung zu verbinden, um so einen erhöhten Strom oder eine erhöhte Spannung an eine oder mehrere der Zwillingsleitungen als Prüfsignal bereitzustellen.
Die Prüfvorrichtung kann eine Transformatorprüfvorrichtung sein. Die Prüfvorrichtung kann eine Auswerteschaltung umfassen, die mit der Messeinrichtung gekoppelt ist, um einen statischen Widerstand einer Wicklung des Transformators, ein Übersetzungsverhältnis des Transformators, eine Streuinduktivität des Transformators, eine Streureaktanz des Transformators und/oder einen Leistungsfaktor des Transformators zu ermitteln.
Ein System nach einem Ausführungsbeispiel umfasst die Prüfvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel und ein Kabel nach einem Ausführungsbeispiel, wobei das Kabel mit der Prüfvorrichtung verbunden oder verbindbar ist. Das System kann einen Transformator umfassen. Die wenigstens zwei Zwillingsleitungen können mit Wicklungen von wenigstens zwei unterschiedlichen Phasen des Transformators leitend verbunden sein. Die Prüfvorrichtung kann eingerichtet sein, um über die Zwillingsieitungen des Kabels Prüfsignale an die Wicklungen von wenigstens zwei, insbesondere von wenigstens drei unterschiedlichen Phasen des Transformators bereitzustellen und/oder um über die Zwillingsleitungen des Kabels Prüfantworten von wenigstens zwei, insbesondere von wenigstens drei unterschiedlichen Phasen des Transformators zu erfassen.
Ein Verfahren zum Prüfen eines Prüflings umfasst ein Verbinden einer Prüfvorrichtung mit dem Prüfling mit einem Kabel, das wenigstens zwei Zwillingsleitungen umfasst.
Die wenigstens zwei Zwillingsleitungen des Kabels können dabei mit Wicklungen von wenigstens zwei, insbesondere von wenigstens drei unterschiedlichen Phasen des Transformators leitend verbunden werden. Die Prüfvorrichtung kann bei einer Transformatorprüfung eine Prüfantwort über die wenigstens zwei Zwillingsleitungen des Kabels erfassen. Die Prüfvorrichtung kann basierend auf der Prüfantwort einen statischen Widerstand einer Wicklung des Transformators, ein Übersetzungsverhältnis des Transformators, eine Streuinduktivität des Transformators, eine Streureaktanz des Transformators und/oder einen Leistungsfak- tor des Transformators ermitteln.
Bei den Vorrichtungen, Systemen und Verfahren kann der Prüfling ein Transformator, das Kabel ein Kabel zur Transformatorprüfung und die Prüfvorrichtung eine Transformatorprüfvorrichtung sein.
Bei den Vorrichtungen, Systemen und Verfahren kann die Prüfvorrichtung ein mobiles Prüfgerät, insbesondere ein portables Transformatorprüfgerät sein.
Das Kabel und die Transformatorprüfvorrichtung können zum Prüfen eines Mehrpha- sentransformators, beispielsweise eines Dreiphasentransformators verwendet werden.
Vorrichtungen, Verfahren und Systeme nach Ausführungsbeispielen ermöglichen, bei der Prüfung eines Prüflings mehrere Verbindungen zwischen einer Prüfvorrichtung und dem Prüfling effizient herzustellen. Das Risiko einer Verwechslung von Leitungen wird reduziert. KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen identi- sehe Bezugszeichen identische Elemente.
Figur 1 zeigt ein System mit einem Kabel und einer Transformatorprüfvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel. Figur 2 zeigt ein Kabel zur Prüfung eines Prüflings, insbesondere zur Transformatorprüfung, nach einem Ausführungsbeispiel.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt des Kabels nach einem Ausführungsbeispiel. Figur 4 zeigt einen Querschnitt des Kabels nach einem Ausführungsbeispiel. Figur 5 zeigt eine Prüfvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die Figuren sind schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren dargestellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und ihr Zweck dem Fachmann verständlich werden.
Nachfolgend werden Kabel, Prüfvorrichtungen und Verfahren zum Prüfen eines Prüf- lings detailliert beschrieben. Während die Ausführungsbeispiele im Kontext der Prüfung von Transformatoren beschrieben werden, können die Ausführungsbeispiele auch für andere Prüflinge energietechnischer Anlagen einsetzbar sein.
Der Transformator, der unter Verwendung des Kabels und der Prüfvorrichtung geprüft wird, kann ein Transformator für Hoch-, Mittel- oder Niederspannungsnetze sein. Der Transformator kann ein in einem Kraftwerk oder Umspannwerk installierter Transformator sein. Die Prüfvorrichtung kann ein mobiles Gerät sein oder kann aus mehreren mobilen Geräten aufgebaut sein, um die Durchführung der Messungen an dem installierten Transformator zu erlauben.
Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, wird nach Ausführungsbeispielen ein Kabel verwendet, das ein oder mehrere Zwillingsleitungen aufweist, um die Prüfvorrichtung mit dem Transformator zu verbinden. Dabei kann bei der Transformatorprüfung jeweils eine erste Leitung der Zwillingsleitung einen Strom führen, der beispielsweise ein einzuprägendes Prüfsignal oder eine auszuwertende Prüfantwort sein kann. Bei der Transformatorprüfung kann jeweils eine zweite Leitung der Zwillingsleitung mit einer Spannungsquelle zum Anlegen einer Spannung als Prüfsignal oder mit einer Spannungsmesseinrichtung verbunden sein. Die erste Leitung dient somit zum Führen eines Stroms bei der Transformatorprüfung, die zweite Leitung beispielsweise zum Erfassen einer Spannung. Die Prüfvorrichtung weist einen Anschluss auf, der zur Kopplung mit einem derartigen Kabel eingerichtet ist.
Bei Prüfvorrichtung und das Kabel können verwendet werden, um unterschiedliche Kenngrößen des Transformators automatisch zu bestimmen. Beispielsweise können Übersetzungsverhältnisse des Transformators automatisch bestimmt werden. Es können auch andere Kenngrößen wie statische oder dynamische Widerstände oder eine Streureaktanz und/oder eine Streuinduktivität des Transformators oder ein Leistungsfaktor des Transformators ermittelt werden. Dazu kann die Prüfvorrichtung jeweils über die erste Leitung einer Zwillingsleitung einen Strom als Prüfsignal in eine Wicklung des Transformators einspeisen und über die zweite Leitung der Zwillingsleitung sowie die zweite Leitung einer anderen Zwillingsleitung des Kabels die Spannung als Prüfantwort erfassen.
Figur 1 zeigt ein System 1 nach einem Ausführungsbeispiel. Eine Prüfvorrichtung 10 zum Ermitteln einer Kenngröße eines Transformators 2 ist über ein Kabel 20 mit einer Wicklung oder mehreren Wicklungen des Transformators 2 verbunden.
Das Kabel 20 weist einen ersten Abschnitt 21 auf, in dem mehrere Zwillingsleitungen 23-25 innerhalb eines Kabelmantels des Kabels geführt sind. An einem Ende des Ka- belmantels treten die Zwillingsleitungen 23-25 aus dem Ende des Kabelmantels hervor. Jede der Zwillingsleitungen 23-25 kann in einem Abschnitt an ihrem Ende in ihre zwei einzelnen Leitungen, die erste Leitung und die zweite Leitung der entsprechenden Zwillingsleitung, aufgeteilt sein. Die Zwillingsleitungen 23-25 können bei der Transformatorprüfung über Verbinder mit dem Prüfling verbunden werden, beispielsweise über Durchführungsisolatoren 3-5.
Die Zwillingsleitungen 23-25 weisen jeweils eine erste Leitung und eine zweite Leitung auf. Die erste Leitung kann dabei so ausgestaltet sein, dass über sie bei der Transformatorprüfung ein Strom als Prüfsignal in eine Wicklung des Transformators eingespeist werden kann. Die zweite Leitung kann so ausgestaltet sein, dass die Prüfvor- richtung 10 über die zweite Leitung sowie beispielsweise die zweite Leitung einer weiteren Zwillingsleitung die Spannung an der Wicklung als Prüfantwort erfasst.
Die erste Leitung und die zweite Leitung können jeweils Querschnittsflächen aufweisen, die ausreichend niedrige Widerstände für das Einspeisen des Stroms und die Spannungserfassung bei der Transformatorprüfung sicherstellen. Die erste Leitung und die zweite Leitung können jeweils eine Querschnittsfläche von mindestens 1 mm2 aufweisen. Die erste Leitung und die zweite Leitung können auch unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen. Die Querschnittsfläche der ersten Leitung jeder Zwillingsleitung kann größer sein als die Querschnittsfläche der zweiten Leitung derselben Zwillingsleitung.
Die Prüfvorrichtung 10 weist einen Anschluss für eine Kopplung mit einem Verbinder des Kabels 20 auf. Die Prüfvorrichtung 20 ist eingerichtet, um bei der Transformatorprüfung Strom in die erste Leitung einer Zwillingsleitung 23-25 einzuspeisen. Ein Volt- meter oder eine andere Spannungsmesseinrichtung der Prüfvorrichtung 10 kann mit der zweiten Leitung dieser Zwillingsleitung verbunden sein, um eine Prüfantwort zu erfassen.
Figur 2 ist eine Seitenansicht eines Kabels 20 nach einem Ausführungsbeispiel. In dem Abschnitt 21 verlaufen mehrere Zwillingsleitungen 23-25 innerhalb des Kabelmantels 27. Jede der Zwillingsleitungen 23-25 kann dabei einen Zwillingsleitungsmantel aufweisen, der die erste und zweite Leitung der Zwillingsleitung 23-25 umgibt. Der Zwillingsleitungsmantel einer oder mehrerer Zwillingsleitungen 23-25 können dabei an einer Innenseite des Mantels 27 anliegen.
Ein Verbinder 22 des Kabels 20 ist für eine Kopplung mit einem Anschluss der Prüfvorrichtung 0 eingerichtet. An einem zu dem Verbinder 22 entgegengesetzten Ende des Mantels treten die Zwillingsleitungen 23-25 aus dem Mantel hervor. Die Zwillingsleitungen 23-25 können zunächst so weitergeführt werden, dass die erste und zweite Leitung gemeinsam weitergeführt sind. In einem Endbereich können die erste Leitung
31 und die zweite Leitung 32 der Zwillingsleitung 23-25 jeweils voneinander getrennt sein. An den Enden der ersten und zweiten Leitungen 31 , 32 sind Verbinder 33, 34 zum Anschließen an den Prüfling vorgesehen.
Um zu verhindern, dass sich der Mantel 27 bei Belastung, beispielsweise durch die Gewichtskraft einer auf dem Mantel 27 stehenden Person, stark verformt, kann zu- sätzlich zu den Zwillingsleitungen in dem Mantel 27 wenigstens ein Abstützelement verlaufen, wie anhand von Figur 4 noch näher beschrieben wird.
Das Kabel 20 und die einzelnen Zwillingsleitungen 23-25 können so ausgestaltet sein, dass sie eine hohe Biegsamkeit, eine hohe Zugfestigkeit, eine hohe Reißfestigkeit, eine hohe Kerbfestigkeit und eine hohe Dauerbeständigkeit aufweisen.
Die Enden der ersten und zweiten Leitungen aller Zwillingsleitungen 23-25 können unterschiedlich kodiert sein. Zur Kodierung kann eine Farbkodierung oder eine andere Markierung verwendet werden. Die Kodierung kann derart sein, dass jeweils die ersten und zweiten Leitungen einer Zwillingsleitung 23-25 unterschieden werden kann. Die Kodierung kann derart sein, dass anhand der Kodierung feststellbar ist, zu welcher von mehreren Zwillingsleitungen 23-25 das entsprechende Ende mit dem Verbinder 33, 34 gehört, und dass anhand der Kodierung zusätzlich feststellbar ist, ob der Verbinder 31 , 32 zu einer ersten Leitung zum Einspeisen des Stroms oder einer zweiten Leitung für die Spannungsmessung gehört.
Das Kabel 20 kann so ausgestaltet sein, dass die Zwillingsleitungen über eine erste Länge 41 innerhalb des Kabelmantels 27 verlaufen. Das Kabel 20 kann so ausgestaltet sein, dass die erste und zweite Leitung 31 , 32 der Zwillingsleitungen 23-25 ausgehend vom Ende des Kabelmantels 27 über eine zweite Länge 42 gemeinsam weitergeführt sind. Das Kabel 20 kann so ausgestaltet sein, dass die erste und zweite Leitung 31 ,
32 der Zwillingsleitungen 23-25 ausgehend vom Ende des Kabelmantels 27 über eine dritte Länge 43 voneinander getrennt sind. Dabei kann das Kabel 20 so ausgestaltet sein, dass die zweite Länge 42 größer als die dritte Länge 43 ist. Das Kabel 20 kann so ausgestaltet sein, dass die erste Länge 41 größer als die zweite Länge 42 ist. Figur 3 zeigt einen Querschnitt eines Kabels 20 nach einem Ausführungsbeispiel. Der Querschnitt ist dabei für eine Stelle des Kabels 20 dargestellt, an der der Kabelmantel 27 die Zwillingsleitung umgibt. Das Kabel 20 umfasst zwei Zwillingsleitungen 23, 24. Das Kabel 20 kann auch mehr als zwei Zwillingsleitungen, beispielsweise drei Zwil- lingsleitungen aufweisen.
Eine erste Zwillingsleitung 23 weist einen ersten Leiter 51 und einen zweiten Leiter 52 auf. Der erste Leiter 51 und der zweite Leiter 52 können unterschiedliche Durchmesser und unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen. Bei anderen Ausgestaltungen können die Querschnittsflächen des ersten Leiters 51 und des zweiten Leiters 52 gleich sein.
Die erste Zwillingsleitung 23 weist einen Zwillingsleitungsmantel 53 auf, der den ersten Leiter 51 und den zweiten Leiter 52 umgibt. Der Zwillingsleitungsmantel 53 kann so gebildet werden, dass ein Mantel des ersten Leiters 51 und ein Mantel des zweiten Leiters 52 verschweißt werden, um eine parallel verschweißte Zwillingsleitung 23 zu bilden.
Der Zwillingsleitungsmantel 53 bildet einen ersten länglichen Hohlraum, in dem sich der erste Leiter 51 erstreckt, und einen zweiten länglichen Hohlraum, in dem sich der zweite Leiter 52 erstreckt. Der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum können sich wenigstens innerhalb des Kabelmantels 27 parallel zueinander erstrecken.
Eine zweite Zwillingsleitung 24 weist einen ersten Leiter 54, einen zweiten Leiter 55 und Zwillingsleitungsmantel 56 auf, die abgesehen von einer möglicherweise vorgesehenen Kodierung zur Unterscheidung von Zwillingsleitungen identisch zur ersten Zwillingsleitung 23 ausgestaltet sein kann. Unterschiedliche Zwillingsleitungen 23, 24 können auch voneinander verschiedene Ausgestaltungen aufweisen. Bei Verwendung des Kabels kann über die ersten Leiter 5 , 54 ein Strom in eine Wicklung des Transformators eingeprägt werden. Über die zweiten Leiter 52, 55 kann eine Spannung an der Wicklung als Prüfantwort erfasst werden.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt eines Kabels 20 nach einem Ausführungsbeispiel. Der Querschnitt ist dabei für eine Stelle des Kabels 20 dargestellt, an der der Kabelmantel 27 die Zwillingsleitungen umgibt. Das Kabel 20 umfasst vier Zwillingsleitungen 23-26. Das Kabel 20 kann auch mehr als vier Zwillingsleitungen aufweisen. Die Zwillingsleitungen 23-26 können wie unter Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben aufgebaut sein.
Das Kabel 20 umfasst ein Abstützelement 28. Das Abstützelement 28 kann sich über einen Teil oder die gesamte Länge des Mantels 27 innerhalb des durch den Mantel 27 definierten Hohlraums erstrecken. Die Zwillingsleitungen 23-26 können an dem Abstützelement 28 anliegen. Die Zwillingsleitungen 23-26 können in einem Zustand des Kabels 20, in dem das Kabel 20 nicht von außen mit Druck belastet ist, an dem Abstützelement 28 und der Innenseite des Mantels 27 anliegen oder geringfügig davon beabstandet sein. Auf diese Weise kann die Stabilität des Kabels 20 erhöht werden.
Während in Figur 3 und Figur 4 parallel verschweißte ZwiHingsleitungen oder andere ZwiHingsleitungen mit parallel geführten ersten und zweiten Leitungen 51 , 52 dargestellt sind, können auch andere Zwillingsleitungen verwendet werden. Beispielsweise können verdrillte oder koaxiale Leitungen verwendet werden.
Das Kabel 20, aber auch jede der Zwillingsleitungen 23-26 kann bei jedem der beschriebenen Ausführungsbeispiele jeweils eine hohe Biegsamkeit aufweisen. Das Kabel 20 nach Ausführungsbeispielen kann neben Vorteilen bei der Ausführung der Prüfung des Transformators auch Vorteile im Hinblick auf das Gewicht und die Produktionskosten bieten. So kann beispielsweise der Konfektionsaufwand verringert und/oder Material eingespart werden. Durch ein Abmanteln über eine Gesamtlänge, die der Summe der in Figur 2 dargestellten zweiten Länge 42 und dritten Länge 43 entspricht, kann eine ausreichend flexible Einsetzbarkeit für die Prüfung unterschiedlicher Transformatoren erreicht werden, während das Risiko verringert wird, dass sich unterschiedliche Leitungen untereinander verwirren. Die Gesamtlänge, über die die ZwiHingsleitungen abgemantelt sind, d.h. die Summe der in Figur 2 dargestellten zweiten Länge 42 und dritten Länge 43, kann 3 m oder mehr als 3 m betragen. Die Gesamtlänge, über die die Zwillingsleitungen abgemantelt sind, d.h. die Summe der in Figur 2 dargestellten zweiten Länge 42 und dritten Länge 43, kann 4,5 m oder mehr als 4,5 m betragen. Figur 5 ist eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung 10, die eingerichtet ist, um für eine Transformatorprüfung über ein Kabel, das ein oder mehrere Zwillingsleitungen umfasst, mit einen Transformator verbunden zu werden. Der Transformator kann insbesondere ein Mehrwicklungstransformator sein.
Die Prüfvorrichtung 10 kann ein Prüfgerät sein, das ein Gehäuse 1 aufweist. Das Prüfgerät kann mobil, insbesondere tragbar sein. Die Prüfvorrichtung kann auch aus mehreren separaten Geräten bestehen. Die Prüfvorrichtung 10 weist einen Anschluss 18 zur Kopplung mit einem Kabel 20 auf, das wenigstens zwei Zwillingsleitungen umfasst. Der Anschluss 18 kann Kontaktflächen aufweisen, die angeordnet sind, um die ersten und zweiten Leitungen der unterschiedlichen Zwillingsleitungen 23-26 jeweils einzeln elektrisch zu kontaktieren. Der Anschluss 18 kann für eine mechanische Kopplung mit dem Verbinder 22 des Kabels eingerichtet sein.
Die Prüfvorrichtung 10 kann eine Schalteranordnung 14 umfassen. Die Schalteranordnung 14 weist eine Mehrzahl steuerbarer Schalter auf, die Relais oder Leistungstransistoren sein können. Über die Schalteranordnung 14 können Gleich- oder Wech- seiströme, die von einer Quelle 15 erzeugt werden, wahlweise den ersten Leitern unterschiedlicher Zwillingsleitungen zugeführt werden. Beispielsweise kann eine Steuer- und Auswerteschaltung 12 die Schalteranordnung 14 so ansteuern, dass die Quelle 15 einen Strom über den ersten Leiter der ersten Zwillingsleitung 23 und den ersten Leiter der zweiten Zwillingsleitung 24 in die Wicklung einer Phase des Transformators einspeist und die Spannungsmesseinrichtung 16 über den zweiten Leiter der ersten Zwillingsleitung 23 und den zweiten Leiter der zweiten Zwillingsleitung 24 eine Spannung an der Wicklung erfasst. Die Steuer- und Auswerteschaltung 12 kann die Schalteranordnung 14 so ansteuern, dass die Quelle 15 einen Strom über den ersten Leiter der dritten Zwillingsleitung 25 und den ersten Leiter der vierten Zwillingsleitung 26 in die Wicklung einer anderen Phase des Transformators einspeist und die Spannungsmesseinrichtung 16 über den zweiten Leiter der dritten Zwillingsleitung 25 und den zweiten Leiter der vierten Zwillingsleitung 26 eine Spannung an der Wicklung erfasst.
Die Schalteranordnung 14 kann auch eingerichtet sein, um mehrere Quellen des Prüf- geräts 10 parallel zu schalten, um den resultierende Strom als Prüfsignal bereitzustellen. Der resultierende Strom kann wahlweise an die Wicklungen unterschiedlicher Phasen des Transformators bereitgestellt werden, wobei die Steuer- und Auswerteschaltung 12 die Schalteranordnung 14 ansteuert, um den von mehreren Quellen bereitgestellten Strom über den ersten Leiter einer Zwillingsleitung in eine Wicklung des Transformators einzuspeisen.
Die Steuer- und Auswerteschaltung 12 kann die Prüfantwort, beispielsweise die er- fasste Spannung der Wicklung des Transformators, auswerten. Aus der Amplitude und optional auch der Phasenlage der erfassten Spannung als Antwort auf den als Prüfsignal eingeprägten Strom kann die Steuer- und Auswerteschaltung 12 einen statischen Widerstand einer Wicklung oder mehrerer Wicklungen des Transformators, einen dynamischen Widerstand einer Wicklung oder mehrerer Wicklungen des Transformators, ein Übersetzungsverhältnis des Transformators, eine Streuinduktivität des Transformators, eine Streureaktanz des Transformators und/oder einen Leistungsfaktor des Transformators ermitteln. Die Steuer- und Auswerteschaltung 12 kann wenigstens eine integrierte Schaltung umfassen, die die entsprechenden Verarbeitungsschritte ausführen kann.
Während Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert beschrieben wurden, können bei weiteren Ausführungsbeispielen alternative oder zusätzliche Merkmale verwendet werde. Während beispielsweise bestimmte Messungen wie die Bestimmung von Übersetzungsverhältnissen, von Widerständen, von Streureaktanzen und/oder Streuinduktivitäten von Mehrphasentransformatoren beispielhaft beschrieben wurden, können das Kabel und die Prüfvorrichtung nach Ausführungsbeispielen auch zur Prüfung anderer Prüflinge oder zur Bestimmung anderer Kenngrößen ver- wendet werden.
Während das Kabel und die Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Transformators verwendet werden kann, der in einem Kraftwerk oder Umspannwerk eines Energieversorgungsnetzes installiert sein kann, können die Vorrichtung und das Verfahren nach Ausführungsbeispielen auch bei kleineren Transformatoren eingesetzt werden.
Kabel, Prüfvorrichtungen, Verfahren und Systeme nach Ausführungsbeispielen erlauben eine Prüfung eines Prüflings, wobei der für die Prüfung erforderliche Verkabelungsaufwand verringert werden kann.

Claims

P AT E N TA N S P R Ü C H E
1. Kabel zum Verbinden einer Prüfvorrichtung (10) mit einem Prüfling (2), insbesondere mit einem Transformator, umfassend:
wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26), die jeweils
eine erste Leitung (51 , 54) zum Führen eines Stroms zwischen der Prüfvorrichtung (10) und dem Prüfling bei einer Prüfung des Prüflings (2) und
eine zweite Leitung (52, 55) zum Ausführen einer Spannungsmessung bei der Prüfung des Prüflings (2)
umfassen.
2. Kabel nach Anspruch 1 ,
wobei die erste Leitung (51 , 54) einen ersten Leitungsquerschnitt und die zweite
Leitung (52, 55) einen von dem ersten Leitungsquerschnitt verschiedenen zweiten Leitungsquerschnitt aufweist.
3. Kabel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
wobei wenigstens eine Zwillingsleitung einen Zwillingsleitungsmantel (53, 56) aufweist, der einen ersten Hohlraum, in dem die erste Leitung (51 , 54) angeordnet ist, und einen zweiten Hohlraum, in dem die zweite Leitung (52, 55) angeordnet ist, aufweist.
4. Kabel nach Anspruch 3,
wobei der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum parallel zueinander verlaufen.
5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die erste Leitung (51 , 54) und die zweite Leitung (52, 55) eine parallel ver- schweißte Zwillingsleitung (23-26) bilden.
6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die erste Leitung (51 , 54) und die zweite Leitung (52, 55) miteinander verdrillte Leitungen sind.
7. Kabel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die erste Leitung (51 , 54) und die zweite Leitung (52, 55) koaxiale Leitungen sind.
8. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
einen Kabelmantel (27), der die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) über wenigstens einen Abschnitt ihrer Länge (41 ) umgibt.
9. Kabel nach Anspruch 8, umfassend
ein Abstützelement (28), das in dem Kabelmantel (27) angeordnet ist und sich beabstandet von dem Kabelmantel (27) entlang einer Längsrichtung des Kabelmantels (27) erstreckt.
10. Kabel nach Anspruch 9,
wobei die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) an dem Abstützelement (28) anliegen.
11 . Kabel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, umfassend
eine Kodierung zur Unterscheidung unterschiedlicher Zwillingsleitungen (23-26).
12. Kabel nach Anspruch 1 1 ,
wobei die Kodierung an aus dem Kabelmantel (27) heraustretenden Endabschnitten der wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) und/oder an Verbindern (33, 34) zum Verbinden der Zwillingsleitungen (23-26) mit Wicklungen eines Transformators (2) vorgesehen ist.
13. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
einen Verbinder (22) zum Anschließen des Kabels an die Prüfvorrichtung (10).
14. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Kabel (20) mehr als zwei Zwillingsleitungen (23-26) umfasst.
15. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Kabel (20) vier Zwillingsleitungen (23-26) umfasst.
16. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Kabel (20) ein Kabel für eine Transformatorprüfung ist, und wobei die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) für eine Verbindung mit Wicklungen eines Mehrphasentransformators eingerichtet sind.
17. Prüfvorrichtung, umfassend
eine Messeinrichtung (16) zum Erfassen einer Prüfantwort bei einer Prüfung eines Prüflings (2), und
einen Anschluss (18) zur mechanischen Kopplung und elektrisch leitenden Verbindung mit einem Kabel (20), das wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) um- fasst.
18. Prüfvorrichtung nach Anspruch 17,
wobei der Anschluss gegeneinander elektrisch isolierte Kontaktflächen aufweist, um jeweils eine elektrisch leitende Verbindung mit einer ersten Leitung (51 , 54) und einer zweiten Leitung (52, 55) jeder Zwillingsleitung (23-26) herzustellen.
19. Prüfvorrichtung nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, umfassend
eine Schalteranordnung (40), die eine Mehrzahl steuerbarer Schalter umfasst und die steuerbar ist, um die Messeinrichtung (16) und/oder eine Prüfsignalquelle (15) selektiv mit unterschiedlichen Zwillingsleitungen (23-26) des Kabels (20) leitend zu ver- binden.
20. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19,
wobei die Prüfvorrichtung (10) eine Transformatorprüfvorrichtung (10) ist.
21 . Prüfvorrichtung nach Anspruch 20, umfassend
eine Auswerteschaltung (12), die mit der Messeinrichtung (16) gekoppelt ist, um einen statischen Widerstand wenigstens einer Wicklung des Transformators (2), einen dynamischen Widerstand wenigstens einer Wicklung des Transformators (2), ein Übersetzungsverhältnis des Transformators (2), eine Streuinduktivität des Transfor- mators (2), eine Streureaktanz des Transformators (2) und/oder einen Leistungsfaktor des Transformators (2) zu ermitteln.
22. System, umfassend
die Prüfvorrichtung (10) nach einem der 17 bis 21 und
ein Kabel (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, das mit der Prüfvorrichtung
(10) verbunden oder verbindbar ist.
23. System nach Anspruch 22, umfassend
einen Transformator (2), wobei die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) mit Wicklungen von wenigstens zwei unterschiedlichen Phasen des Transformators (2) leitend verbunden sind.
24. Verfahren zum Prüfen eines Prüflings (2), insbesondere eines Transformators (2), umfassend:
Verbinden einer Prüfvorrichtung (10) mit dem Prüfling (2) mit einem Kabel (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
25. Verfahren nach Anspruch 24,
wobei die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) des Kabels (20) mit Wicklungen von wenigstens zwei unterschiedlichen Phasen eines Transformators (2) leitend verbunden werden.
26 Verfahren nach Anspruch 24 oder Anspruch 25,
wobei der Prüfling (2) ein Transformator (2) ist, und
wobei die Prüfvorrichtung (10) bei der Transformatorprüfung eine Prüfantwort über die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) des Kabels (20) erfasst und basierend auf der Prüfantwort einen statischen Widerstand wenigstens einer Wicklung des Transformators (20), ein Übersetzungsverhältnis des Transformators (20), eine Streuinduktivität des Transformators (20), eine Streureaktanz des Transformators (20) und/oder einen Leistungsfaktor des Transformators (20) ermittelt. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26,
wobei die erste Leitung (51 , 54) einer Zwillingsleitung (23-26) mit einer Stromquelle (15) der Prüfvorrichtung (10) verbunden wird und wobei die zweite Leitung (52, 55) der Zwillingsleitung (23-26) mit einer Spannungsmesseinrichtung (16) der Prüfvorrichtung (10) verbunden wird.
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