DD246409A1 - PROCESS FOR PROTECTION OF STAGE SWITCHES AGAINST MECHANICAL OVERLOAD - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Stufenschalter bzw. Lastwaehler von Transformatoren, die ueber ein Antriebsgestaenge durch einen Motorantrieb angetrieben werden. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, mit Hilfe eines Verfahrens das abhaengig vom gestaffelten Verlauf des Drehmomentes der einzelnen Baugruppen fuer jede Schaltstufe erforderliche Drehmoment zu erfassen, zu ueberwachen und bei Auftreten von Annomalien eine Abschaltung zu veranlassen. Das wird dadurch erreicht, dass der zeitliche Drehmomentenverlauf bei einer Umschaltung von Stufe zu Stufe durch eine Messeinrichtung gemessen und das Ergebnis mit dem fuer den Stufenschalter typischen, in einem Programm gespeicherten zeitlichen Drehmomentenverlauf verglichen wird. Ein Steuergeraet, das als Stellgroesse die Differenz der verglichenen Drehmomente verwendet, veranlasst eine Abschaltung entweder unmittelbar nach Auftreten einer unzulaessigen Differenz oder zeitlich verzoegert nach Beendigung der Stufenschalterumschaltung.The invention relates to tap changers or load controllers of transformers, which are driven by a motor drive via a drive rod. The aim and object of the invention are to detect with the aid of a method depending on the staggered course of the torque of the individual modules for each switching stage required torque to monitor and to cause a shutdown when anomalies occur. This is achieved by measuring the temporal torque curve during a step-by-step changeover by a measuring device and comparing the result with the torque curve characteristic stored in a program typical for the step switch. A control unit which uses the difference of the compared torques as a set value causes a shutdown either immediately after the occurrence of an invalid difference or delayed after completion of the tap changer switchover.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf Stufenschalter bzw. Lastwähler von Transformatoren, die über ein Antriebsgestänge durch einen Motorantrieb angetrieben werden.The invention relates to tap changers or load selectors of transformers which are driven by a motor drive via a drive linkage.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Von der sicheren Funktion des Bewegungsablaufs der mechanischen Bauteile des Stufenschalters hängt im entscheidenden Maße die Sicherheit des gesamten Transformators ab. Versagt die Mechanik des Stufenschalters, so sind meist die völlige Zerstörung desselben sowie schwere Schaden am Transformator die Folge.The safety of the movement of the mechanical components of the tap changer depends to a great extent on the safety of the entire transformer. If the mechanics of the on-load tap-changer fail, the complete destruction of the tap-changer and serious damage to the transformer are usually the result.

Mechanische Schaden von Bauteilen des Stufenschalters kündigen sich in der Regel durch Schwergängigkeit des Antriebes an. Es ist deshalb allgemein bekannt, den Motorantrieb mit den unterschiedlichsten Sicherungs- und Überwachungseinrichtungen auszurüsten, um den Stufenschalter vor Beschädigung durch mechanische Überlastung zu schützen. So sind Schutzeinrichtungen für Stufenschalter bekannt, bei denen zwischen Motorantrieb und Stufenschalter Rutschkupplungen, Scherstifte und dgl. angeordnet sind, um eine mechanische Überlastung des Stufenschalters zu vermeiden. Nachteilig bei diesen Schutzmaßnahmen ist, daß nur starke Überschreitungen des zulässigen Spitzendrehmomentes erfaßt werden. Da jedoch bei einer Umschaltung des Stufenschalters von einer Stufe zur nächsten die verschiedensten Baugruppen nacheinander sowie auch gleichzeitig in Funktion sind, ist es zur effektiven Überwachung der mechanischen Belastung nicht ausreichend, als Kriterium für die Überlastgrenze ein konstantes Drehmoment festzulegen.Mechanical damage of components of the on-load tap-changer is generally announced due to the stiffness of the drive. It is therefore well known to equip the motor drive with a variety of safety and monitoring devices to protect the tap changer from damage due to mechanical overload. Thus, protective devices for tap changers are known in which between the motor drive and tap changer slip clutches, shear pins and the like. Are arranged to prevent mechanical overloading of the tap changer. A disadvantage of these protective measures is that only strong exceedances of the permissible peak torque are detected. Since, however, when switching the tap changer from one stage to the next, the most diverse assemblies are in succession as well as simultaneously in function, it is not sufficient for effectively monitoring the mechanical load, set as a criterion for the overload limit, a constant torque.

Zie! der ErfindungZie! the invention

Ziel der Erfindung ist der Schutz von Stufenschaltern gegen mechanische Überlastung.The aim of the invention is the protection of tap changers against mechanical overload.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schutz von Stufenschaltern vorzuschlagen, das abhängig vom gestaffelten Verlauf des Drehmomentes der einzelnen Baugruppen das für jede Schaltstufe erforderliche Drehmoment erfaßt, überwacht und bei Auftreten von Annomalien eine Abschaltung veranlaßt.The invention has for its object to propose a method for the protection of tap changers, which detects the required torque for each switching stage depending on the staggered course of the torque of the individual modules, monitors and causes shutdown when abnormalities occur.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der zeitliche Drehmomentenablauf bei einer Schaltung von Stufe zu Stufe durch eine Meßeinrichtung gemessen und das Ergebnis mit dem für den Stufenschalter typischen, in einem Programm gespeicherten zeitlichen Drehmomentenverlauf verglichen wird. Mit dem aus dem Vergleich der Drehmomente gewonnenen Differenzwert wird dann ein Steuergerät angesteuert, das die Abschaltung des Motorantriebes bzw. des Transformators in Abhängigkeit von der Größe der Differenz entweder unmittelbar nach dem Auftreten der Differenz oder zeitlich verzögert nach Beendigung der Stufenschalterumschaltung vornimmt.This is inventively achieved in that the temporal torque sequence is measured in a circuit from stage to stage by a measuring device and the result is compared with the typical for the tap changer, stored in a program temporal torque curve. With the difference value obtained from the comparison of the torques, a control device is then activated which carries out the shutdown of the motor drive or of the transformer as a function of the magnitude of the difference either immediately after the occurrence of the difference or after a time delay after completion of the tap changer switchover.

Ausführungsbeispielembodiment

An Handeines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.With reference to an embodiment of the invention will be explained in more detail.

Das während des Ablaufs einer Umschaltung sich ständig in Abhängigkeit von der mechanischen Belastung der einzelnen in Eingriff geratenden Baugruppen ändernde Drehmoment wird gemessen und aufgezeichnet.The torque which changes during the course of a changeover depending on the mechanical load of the individual components engaging in engagement is measured and recorded.

Diese Aufzeichnung des für den speziellen Stufenschalter typischen Drehmomentenverlaufs während einer Schaltung dient als Vergleichsnormal für die während des Betriebes des Stufenschalters im Fehlerfalle auftretenden Veränderungen des Drehmomentenverlaufs.This recording of the typical tap changer torque characteristic during a circuit serves as a reference normal for the changes in the torque curve occurring during operation of the tap changer in case of failure.

Das von der Drehmomentenmeßeinrichtung, die entweder im Motorantrieb selbst oder im Verlauf der Antriebswellen zum Stufenschalter angeordnet sein kann, abgegebene Signal wird mit dem vom Geber des Vergleichsnormals abgegebenen Signals verglichen, wobei der Ablauf des Programms des Vergleichsnormals gemeinsam mit der Betätigung des Motorantriebes gestartet wird. Bei ordnungsgemäßer Funktion des Stufenschalters sind die beiden zu vergleichenden Signalspannungen im zeitlichen Verlauf identisch. Treten Abweichungen in der Höhe der Signalspannungen auf, so wird hiermit ein Defekt des Stufenschaltermechanismus signalisiert.The signal output by the torque measuring device, which may either be arranged in the motor drive itself or in the course of the drive shafts to the tap changer, is compared with the signal delivered by the reference standard, the program of the comparison standard being started together with the operation of the motor drive. If the tap changer functions correctly, the two signal voltages to be compared are identical over time. If deviations in the level of the signal voltages occur, this indicates a defect in the tap changer mechanism.

Ist die Differenz der beiden Signalspannungen relativ gering, und kann deshalb auf eine Schwergängigkeit der Mechanik geschlossen werden, ist es sinnvoll, den Motorantrieb nicht sofort abzuschalten, sondern erst nach Beendigung des begonnenenIf the difference of the two signal voltages is relatively small, and therefore can be concluded on a stiffness of the mechanics, it makes sense not to turn off the motor drive immediately, but only after the end of the begun

Schaltvorganges eine weitere Betätigung zu blockieren, denn eine Unterbrechung der Schaltbewegung der Wählerkontakte kann zu einer Stellung der bewegten Kontakte führen, in der der Wähler nur eine verminderte Spannungsfestigkeit besitzt. Bei einer großen Differenz der Signalspannungen, die auf eine Blockierung von mechanischen Bauteilen schließen läßt, ist eine unmittelbare Unterbrechungdes Schaltvorganges oder auch eine sofortige Abschaltung des Transformators erforderlich. Durch das gewählte Prinzip der zeitlich differenzierten Erfassung des Drehmomentes ist es möglich, auch Fehler an mechanischen Baugruppen zu erkennen, deren Anteil am Gesamtdrehmoment des Stufenschalters nur gering ist.Switching operation to block another operation, because an interruption of the switching movement of the selector contacts can lead to a position of the moving contacts, in which the selector has only a reduced dielectric strength. With a large difference in the signal voltages, which suggests a blockage of mechanical components, an immediate interruption of the switching process or an immediate shutdown of the transformer is required. Due to the selected principle of the time-differentiated detection of the torque, it is possible to detect errors in mechanical assemblies whose share of the total torque of the tap changer is only small.

Claims (1)

Erfindungsanspruch:Invention claim: Verfahren zum Schutz von Stufenschaltern, die über ein Antriebsgestänge durch einen Motorantrieb angetrieben werden, gegen mechanische Überlastung, gekennzeichnet dadurch, daß der zeitliche Drehmomentenablauf bei einer Schaltung von Stufe zu Stufe durch eine Meßeinrichtung gemessen wird; daß dann das Ergebnis dieser Messung mit dem für den Stufenschalter typischen zeitlichen Drehmomentenverlauf, der in einem Programm gespeichert ist, verglichen wird; daß anschließend ein Steuergerät für die Abschaltung des Motorantriebes bzw. Transformators angesteuert wird, das als Stellgröße die Differenz der verglichenen Drehmomente verwendet; und daß die Abschaltung in Abhängigkeit von der Größe der Differenz entweder unmittelbar nach dem Auftreten der Differenz oder zeitlich verzögert nach Beendigung der Stufenschalterumschaltung vorgenommen wird.Method for protecting tap changers, which are driven by a motor drive via a drive linkage, against mechanical overload, characterized in that the time torque sequence is measured in a step-by-step circuit by a measuring device; that then the result of this measurement is compared with the typical for the tap switch time torque curve, which is stored in a program; that subsequently a control device for the shutdown of the motor drive or transformer is controlled, which uses as a manipulated variable, the difference of the compared torques; and that the shutdown is performed depending on the magnitude of the difference either immediately after the occurrence of the difference or delayed in time after completion of the tap changer switch.