WO2012155886A1 - Wandlertester und verfahren zum testen eines durchsteckstromwandlers - Google Patents

Wandlertester und verfahren zum testen eines durchsteckstromwandlers Download PDF

Info

Publication number
WO2012155886A1
WO2012155886A1 PCT/DE2012/000492 DE2012000492W WO2012155886A1 WO 2012155886 A1 WO2012155886 A1 WO 2012155886A1 DE 2012000492 W DE2012000492 W DE 2012000492W WO 2012155886 A1 WO2012155886 A1 WO 2012155886A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
test
current
tester
converter
Prior art date
Application number
PCT/DE2012/000492
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan RATHSMANN
Original Assignee
Ean Elektroschaltanlagen Gmbh
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 Ean Elektroschaltanlagen Gmbh filed Critical Ean Elektroschaltanlagen Gmbh
Publication of WO2012155886A1 publication Critical patent/WO2012155886A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/02—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of auxiliary devices, e.g. of instrument transformers according to prescribed transformation ratio, phase angle, or wattage rating
    • 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
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/62—Testing of transformers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/20—Measuring number of turns; Measuring transformation ratio or coupling factor of windings

Definitions

  • the invention relates to a converter tester, as well as a method for testing an inductive feedthrough current transformer.
  • the invention relates to a transducer tester and associated method for testing the polarity and current ratio of inductive feedthrough current transformers.
  • Inductive plug-in current transformers are used to measure large alternating currents or to measure the current flow in conductors, where the current generally has a higher amperage due to the special applications.
  • the inductive feedthrough current transformer has a ferromagnetic transducer core and a wound around the transformer core magnetic coil, hereinafter as
  • Secondary coil refers to.
  • the induced at the secondary coil induced current serves as a measure of the primary current and is in magnitude and phase angle dependent on the specific embodiment of
  • Secondary coil In general, the secondary current is compared to
  • Secondary current the amount and the polarity of the primary current can be determined.
  • transducer testers are used to characterize the respective inductive feedthrough current transformer, hereafter referred to as the device under test.
  • test specimen 101 and normal transducer 102 of the same primary current Ip in the same direction are known to examine the test specimen by comparison with a normal current converter whose characteristic is known.
  • test specimen 101 and normal transducer 102 of the same primary current Ip in the same direction are known to examine the test specimen by comparison with a normal current converter whose characteristic is known.
  • test specimen 101 and normal transducer 102 of the same primary current Ip in the same direction are known to examine the test specimen by comparison with a normal current converter whose characteristic is known.
  • both transducer cores As indicated in Fig. 1.
  • the secondary coils of both converters 101, 102 are opposite and parallel to each other, so that the
  • a disadvantage of this solution is that a normal converter is needed, whose design corresponds to that of the specimen or whose current ratio can be adjusted.
  • a primary applied test current Ip and the resulting secondary current Is as complex quantities, i. with magnitude and phase angle, to measure and both in proportion to each set. See FIG. 2, in which a corresponding circuit arrangement 200 is shown.
  • a mains voltage Un is fed via a transformer 202 into the primary circuit 203 of the device under test 101, resulting in the primary circuit 203 of the current flowing through the resistor R and the ammeter primary current Ip.
  • the secondary current Is is set. Both the primary current Ip and the secondary current Is are read out by the computer 205.
  • the amount of the calculated ratio between the primary current Ip and the secondary current Is corresponds to the current ratio of the test object 101.
  • the angle of the calculated ratio is around zero with the correct polarity of the test object 101. In reverse polarity, however, result in 180 °.
  • test current in order to calculate the current ratio, a certain minimum test current must always be present. If the test current is chosen too small, the magnetic field strength in the converter core does not reach the coercive field strength of the material required for the remagnetization. The effective magnetic resistance of the core is then higher than under the normal operating conditions of the transducer. Therefore, deviations occur in the measured current ratio, which grow with the ohmic total resistance of the secondary circuit and in addition depend on the currently existing magnetization state of the core. Overall, therefore, to come close to the normal operating conditions of the converter, a large test current may be required. As a result, the construction of the device is complicated and expensive.
  • High current pulse is discharged as a test current on a test conductor quickly.
  • different test leads of different lengths may be used, for example to test different transducers installed at different positions.
  • the charging voltage in the charged state of the energy store can be adapted to take into account the length of the respective test conductor by means of a control means.
  • a possible arrangement 300 is shown.
  • a mains voltage Un is used, which is correspondingly transmitted via a controllable transformer to a voltage in the secondary circuit of the test object 101. Due to the thus applied to the secondary coil of the specimen 101
  • Induced voltage Ui The voltages Up and Ui are read out by the computer 302 by means of voltage measuring devices V. Applied and induced voltage are measured and compared as complex quantities. The amount of the ratio corresponds to the current ratio. The angle of the ratio indicates the polarity.
  • the latter arrangement has the disadvantage that it is not adjusted transformer independent, and that it is difficult to decide in individual cases, whether the quality of the measurement result with respect to the transducer currently being tested is considered to be sufficiently accurate or not.
  • a suitable test voltage must be selected. In the case of converters with a high current ratio, a high test voltage is advantageous so that the induced voltage does not become too small and remains easily measurable. With a small number of turns, the
  • Test voltage however, not be too high, otherwise the converter core goes into saturation.
  • the increased coil current would lead to a voltage drop across the copper resistance of the coil and thus to measurement errors.
  • an inductive current sensor which has a compensation winding which encloses a toroidal core, in which one of the current sensor to be measured current of a primary conductor induces a magnetic field, which is compensated by means of the compensation winding. Furthermore, during testing of the current sensor by a test voltage source, a test voltage is impressed into the compensation winding, wherein an error voltage is evaluated to determine the functionality of the current sensor depending on the test voltage.
  • Described current transformer which is set up so that during the testing of the current transformer in a secondary winding by means of another winding, a test current is fed.
  • GB 804 915 A a circuit arrangement for testing a current transformer is described in which a secondary winding of a current transformer to be tested and a secondary winding of a normal current transformer are connected to a differential current branch having two circuit elements by means of which two voltages proportional to a differential current are generated.
  • the object of the invention is to provide a transducer tester, which can easily be carried in the tool bag and used mobile.
  • the device should be small, lightweight, battery powered and easy to use.
  • an associated test method for testing an inductive feedthrough current transformer is to be created.
  • the solution according to the invention uses the principle of determining the
  • the converter is tested by the ratio between a test voltage applied to the secondary coil of the converter and the induced voltage in a plugged conductor loop voltage.
  • a test voltage applied to the secondary coil of the converter is tested by the ratio between a test voltage applied to the secondary coil of the converter and the induced voltage in a plugged conductor loop voltage.
  • the induced voltage is the induced voltage by means of a control loop using the
  • Test voltage regulated as manipulated variable Test voltage regulated as manipulated variable.
  • the converter tester has a controllable voltage source for outputting a test voltage to the secondary coil of the converter via electrical outputs of the converter tester. Furthermore, the converter tester has a controller coupled to the controllable voltage source for regulating the electrical voltage of a conductor to be connected to electrical inputs of the converter tester. The controller is configured to regulate the voltage induced in the conductor loop to a predetermined desired value using the test voltage as a manipulated variable in a state of the conductor loop inserted through the converter.
  • An advantage of the invention is that the setpoint magnetic field of the induced voltage and the oscillator frequency of the magnetic flux flowing through the core is fixed independently of the transducer. The test voltage becomes automatic
  • inventive concept particularly suitable to be executed in a practical implementation with relatively simple circuit complexity and in a small design.
  • a round nominal value is preferably selected as the controlled variable for the induced voltage
  • the polarity of the converter is automatically reversed if the control loop does not turn off after a predetermined time
  • this is done by reversing the polarity of the predetermined setpoint.
  • a rectangular test voltage is used for the secondary voltage.
  • the electronic design of the converter tester can be kept particularly simple.
  • the converter tester has a
  • Secondary coil is connected, a synchronous rectifier for the induced voltage in the inserted conductor loop, and an oscillator for driving the inverter and the synchronous rectifier.
  • Fig. 1 shows a circuit arrangement for testing an inductive
  • Fig. 2 shows a circuit arrangement according to the prior art, by means of which for testing a transducer a primarily applied test current Ip and the
  • Fig. 3 shows an arrangement in which the current ratio of the specimen over a
  • FIG. 4 shows a circuit arrangement of a converter tester with a transducer to be tested connected thereto, according to an exemplary embodiment of the invention.
  • a stress ratio is determined according to the invention.
  • Inverter 403 connected, which generates a rectangular test voltage Up and this is on the secondary coil of the device under test 101.
  • Secondary coil 404 of device under test 101 is connected to the output sockets 410 of the converter tester. One pushed through the test piece 101
  • Conductor loop 408 is connected to the two electrical input sockets of the
  • Synchronous rectifier 406 supplied, which supplies a DC voltage Ux.
  • Inverter 403 and synchronous rectifier 406 are controlled by oscillator 405.
  • the controller 407 of a control loop 409 whose backward branch with the Voltage source 401 is connected, controls the voltage source 401 such that the DC voltage Ux corresponds to a desired value.
  • the applied test voltage can be read on meter 402. Expediently, a round nominal value of, for example, 1 mV is selected so that the current ratio of the converter 101 can be read directly at the meter 402. If the polarity of the converter 101 is not correct, the control loop 409 does not oscillate.
  • Controlling the induced voltage to a known, round nominal value has the advantage over the solution proposed in the prior art, for example the circuit arrangement shown in FIG. 3, that the measurement of the secondary voltage is omitted.
  • the appropriate test voltage results
  • Oscillator frequency is the magnetic flux region passing through the core
  • meter 402 may serve a digital multi-measuring device that is already carried for other purposes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

Es wird ein Wandlertester (400) zum Testen eines induktiven Durchsteckstromwandlers (101) geschaffen. Der Wandlertester (400) weist eine steuerbare Spannungsquelle (401) zum Ausgeben einer Prüfspannung (Up) auf die Sekundärspule (404) des zu testenden Wandlers (101) auf. Ferner hat der Wandlertester (400) einen mit der steuerbaren Spannungsquelle (401) gekoppelten Regler (407) zum Regeln der elektrischen Spannung einer an Eingänge (411) des Wandlertesters (400) anzuschließenden Leiterschleife (408), wobei der Regler (407) dazu eingerichtet ist, in einem durch den Wandler durchgesteckten Zustand der Leiterschleife (408) die in der Leiterschleife (408) induzierte Spannung (Ui) auf einen vorbestimmten Sollwert unter Verwendung der Prüfspannung (Up) als Stellgröße zu regeln. Ferner wird ein entsprechendes Verfahren zum Testen des Durchsteckstromwandlers (101) geschaffen.

Description

Wandlertester und Verfahren zum Testen eines Durchsteckstromwandlers
Die Erfindung betrifft einen Wandlertester, sowie ein Verfahren zum Testen eines induktiven Durchsteckstromwandlers. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Wandlertester und ein dazugehöriges Verfahren zum Prüfen der Polarität und des Stromverhältnisses induktiver Durchsteckstromwandler.
Induktive Durchsteckstromwandler dienen zur Messung großer Wechselströme bzw. zur Messung des Stromflusses in Leitern, bei denen der Strom aufgrund der speziellen Anwendungen im Allgemeinen eine höhere Amperezahl aufweist. Der induktive Durchsteckstromwandler weist einen ferromagnetischen Wandlerkern und eine um den Wandlerkern gewickelte Magnetspule, im Folgenden als
Sekundärspule bezeichnet, auf. Indem der Leiter durch den Wandler kern durchgesteckt wird, wird eine potentialfreie Messung des Wechselstroms im Leiter, im Folgenden als Primärstrom bezeichnet, ermöglicht, aufgrund der magnetischen Induktion. Der sich an der Sekundärspule einstellende induzierte Strom (Sekundärstrom) dient als Messgröße für den Primärstrom und ist in Betrag und Phasenwinkel abhängig von der speziellen Ausgestaltung der
Sekundär spule. Im Allgemeinen ist der Sekundärstrom im Vergleich zum
Primärstrom um ein Vielfaches verringert, und zwar im Verhältnis umgekehrt proportional zur Anzahl der Wicklungen der Sekundärspule. Bei bekanntem Stromverhältnis und Polarität des Wandlers können somit aus dem
Sekundärstrom der Betrag und die Polarität des Primärstroms bestimmt werden.
Da jedoch bei verwendeten Wandlern das Stromverhältnis und die Polarität oft nicht bekannt sind, werden Wandlertester zum Charakterisieren des jeweiligen induktiven Durchsteckstromwandlers, im Folgenden als Prüfling bezeichnet, verwendet.
Es ist bekannt, den Prüfling durch Vergleich mit einem Normalstrom wandler, dessen Charakteristik bekannt ist, zu prüfen. In Fig. 1 werden Prüfling 101 und Normalwandler 102 vom gleichen Primärstrom Ip in gleicher Richtung
durchflössen, indem der Leiter 103 durch beide Wandlerkerne geführt wird, wie in Fig. 1 angedeutet ist. Die Sekundärspulen beider Wandler 101 , 102 sind entgegengesetzt und zueinander parallel geschaltet, so dass sich die
Sekundärströme Is bei gleichem Stromverhältnis und korrekter Polarität gegenseitig aufheben. Bei Abweichungen zwischen den Stromverhältnissen oder einer Verpolung der Sekundärspule des Prüflings 101 tritt ein Fehlerstrom If auf, der mittels des Amperemeters A gemessen wird.
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass ein Normalwandler benötigt, dessen Bauart der des Prüflings entspricht oder dessen Stromverhältnis sich einstellen lässt.
Es ist ferner bekannt, einen primär angelegten Prüfstrom Ip und den sich einstellenden Sekundärstrom Is als komplexe Größen, d.h. mit Betrag und Phasenwinkel, zu messen und beide jeweils ins Verhältnis zu setzten. Siehe hierzu Fig. 2, in der eine entsprechende Schaltungsanordnung 200 dargestellt ist. Dabei wird eine Netzspannung Un über einen Transformator 202 in den Primärkreis 203 des Prüflings 101 eingespeist, wobei sich in dem Primärkreis 203 der über den Widerstand R und das Amperemeter fließende Primärstrom Ip ergibt. Im Sekundärkreis 204 des Prüflings 101 stellt sich der Sekundärstrom Is ein. Sowohl der Primärstrom Ip als auch der Sekundärstrom Is werden durch den Rechner 205 ausgelesen. Der Betrag des errechneten Verhältnisses zwischen Primärstrom Ip und Sekundärstrom Is entspricht dem Stromverhältnis des Prüflings 101. Der Winkel des errechneten Verhältnisses liegt bei korrekter Polarität des Prüflings 101 um Null. Bei Verpolung ergeben sich dahingegen 180°.
Ein Nachteil dieser genannten Lösungen ist jedoch, dass zur Berechnung des Stromverhältnisses jeweils ein gewisser Mindestprüfstrom vorhanden sein muss. Denn wird der Prüfstrom zu klein gewählt, erreicht die magnetische Feldstärke im Wandlerkern nicht die zum Ummagnetisieren erforderliche Koerzitivfeldstärke des Materials. Der wirksame magnetische Widerstand des Kerns ist dann höher als unter den normalen Betriebsbedingungen des Wandlers. Es treten daher Abweichungen beim gemessen Stromverhältnis auf, die mit dem ohmschen Gesamtwiderstand des Sekundärstromkreises wachsen und zusätzlich vom gerade bestehenden Magnetisierungszustand des Kerns abhängen. Insgesamt kann also, um den normalen Betriebsbedingungen des Wandlers nahe zu kommen, ein großer Prüfstrom erforderlich sein. Dadurch wird die Konstruktion des Gerätes verkompliziert und teuer. Auch sind die Wandlertester dieser Bauart oft unhandlich und umständlich zu transportieren. So wird insbesondere die Konstruktion eines batteriebetriebenen Gerätes erschwert. In DE 102006020086 AI wird ein Wandlertester beschrieben, bei dem zur Erzeugung eines hinreichend großen Prüfstroms ein Energiespeicher mittels eines Auflademittels geladen wird, und dann zur Erzeugung eines
Hochstromimpulses als Prüfstrom auf einem Testleiter schnell entladen wird. Es können wahlweise verschiedene Testleiter unterschiedlicher Länge verwendet werden, beispielsweise um verschiedene Wandler, die an unterschiedlichen Positionen installiert sind, zu Testen. Die Ladespannung im aufgeladenen Zustand des Energiespeichers kann zur Berücksichtigung der Länge des jeweiligen Testleiters mittels eines Regelungsmittels angepasst werden.
Es ist weiter bekannt, das Stromverhältnis des Prüflings über ein
Spannungsverhältnis zu ermitteln. In Fig. 3 ist eine mögliche Anordnung 300 dargestellt. Dabei wird ähnlich wie bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung eine Netzspannung Un verwendet, die entsprechend über einen regelbaren Trafo in eine Spannung im Sekundärkreis des Prüflings 101 übertragen wird. Aufgrund der somit an die Sekundärspule des Prüflings 101 angelegte
Prüfwechselspannung Up wird in eine durchgesteckte Leiterschleife eine
Spannung Ui induziert. Die Spannungen Up und Ui werden von dem Rechner 302 mittels von Spannungsmessgeräten V ausgelesen. Angelegte und induzierte Spannung werden als komplexe Größen gemessen und ins Verhältnis gesetzt. Der Betrag des Verhältnisses entspricht dem Stromverhältnis. Der Winkel des Verhältnisses zeigt die Polarität an.
Die letztgenannte Anordnung hat den Nachteil, sie nicht wandlerunabhängig angepasst ist, und dass es im Einzelfall schwierig zu entscheiden ist, ob die Qualität des Messergebnisses in Bezug auf den gerade getesteten Wandler als hinreichend genau anzusehen ist oder nicht. Zunächst muss eine geeignete Prüfspannung gewählt werden. Bei Wandlern mit großem Stromverhältnis ist eine hohe Prüfspannung vorteilhaft, damit die induzierte Spannung nicht zu klein wird und gut messbar bleibt. Bei kleiner Windungszahl darf die
Prüfspannung jedoch nicht zu hoch sein, da sonst der Wandlerkern in die Sättigung geht. Der erhöhte Spulenstrom würde zu einem Spannungsabfall über dem Kupferwiderstand der Spule und somit zu Messfehlern führen.
In DE 102 04 425 AI wird ein induktiver Stromsensor beschrieben, der eine Kompensationswicklung aufweist, die einen Ringkern umschließt, in dem ein von dem Stromsensor zu messender Strom eines Primärleiters ein Magnetfeld induziert, welches mittels der Kompensationswicklung kompensiert wird. Ferner wird beim Testen des Stromsensors durch eine Testspannungsquelle eine Testspannung in die Kompensationswicklung eingeprägt, wobei zur Ermittlung der Funktionsfähigkeit des Stromsensors abhängig von der Testspannung eine Fehlerspannung ausgewertet wird.
In DE 42 30 939 AI wird eine Schaltungsanordnung zum Testen eines
Stromwandlers beschrieben, die derart eingerichtet ist, dass während des Testens des Stromwandlers in eine Sekundärwicklung mittels einer weiteren Wicklung ein Prüfstrom eingespeist wird.
Ferner wird in GB 804 915 A eine Schaltungsanordnung zum Testen eines Stromwandlers beschrieben, bei der eine Sekundärwicklung eines zu testenden Stromwandlers und eine Sekundärwicklung eines Normalstromwandlers mit einem Differenzstromzweig verbunden sind, der zwei Schaltungselemente aufweist, mittels denen zwei zu einem Differenzstrom proportionale Spannungen erzeugt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wandlertester bereitszustellen, der sich bequem in der Werkzeugtasche mitführen und mobil einsetzen lässt. Die Vorrichtung sollte klein, leicht, batteriebetrieben und einfach zu bedienen sein. Darüber hinaus soll ein dazugehöriges Testverfahren zum Testen eines induktiven Durchsteckstromwandlers geschaffen werden.
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Testen eines induktiven
Durchsteckstromwandlers sowie ein Wandlertester geschaffen, wie in den beigefügten unabhängigen Patentansprüchen angegeben ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen
Patentan Sprüchen .
Die erfindungsgemäße Lösung verwendet das Prinzip der Ermittlung des
Spannungsverhältnisses. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum
Testverfahren wird der Wandler anhand des Verhältnisses zwischen einer an die Sekundärspule des Wandlers angelegten Prüfspannung und der in einer durchgesteckten Leiterschleife induzierten Spannung getestet. Dabei wird die induzierte Spannung mittels eines Regelkreises unter Verwendung der
Prüfspannung als Stellgröße geregelt.
Der erfindungsgemäße Wandlertester weist eine steuerbare Spannungsquelle zum Ausgeben einer Prüfspannung auf die Sekundärspule des Wandlers über elektrische Ausgänge des Wandlertesters auf. Ferner hat der Wandlertester einen mit der steuerbaren Spannungsquelle gekoppelten Regler zum Regeln der elektrischen Spannung einer an elektrische Eingänge des Wandlertesters anzuschließenden Leiter schleife. Der Regler ist dazu eingerichtet, in einem durch den Wandler durchgesteckten Zustand der Leiterschleife die in der Leiterschleife induzierte Spannung auf einen vorbestimmten Sollwert unter Verwendung der Prüfspannung als Stellgröße zu regeln.
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass durch den Sollwert der induzierten Spannung und die Oszillatorfrequenz der im Kern durchlaufende Magnetflussbereich wandlerunabhängig festgelegt ist. Die Prüfspannung wird automatisch
angepasst. Die Bedienung wird erheblich vereinfacht. Ferner ist das
erfindungsgemäße Konzept besonders dazu geeignet, in einer praktischen Implementierung mit relativ einfachem Schaltungsaufwand und in kleiner Bauform ausgeführt zu sein.
Bevorzugt wird für den erfindungsgemäßen Regelvorgang für die induzierte Spannung ein runder Sollwert als Regelgröße gewählt
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird als Messergebnis für das
Stromverhältnis des Wandlers sobald die induzierte Spannung auf einen vorbestimmten Sollwert eingeregelt ist die Prüfspannung angezeigt.
Ferner wird gemäß einer Weiterbildung die Polarität des Wandlers automatisch umkehrt, falls der Regelkreis nach einer vorbestimmten Zeit nicht
eingeschwungen ist. Nach einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt dies durch Umkehrung der Polarität des vorbestimmten Sollwertes.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird für die Sekundärspannung eine rechteckförmige Prüfspannung verwendet.
Dadurch kann weiterhin die elektronische Ausgestaltung des Wandlertesters besonders einfach gehalten werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Wandlertester einen
Wechselrichter, der zwischen der steuerbaren Spannungsquelle und der
Sekundärspule geschaltet ist, einen Synchrongleichrichter für die in der durchgesteckten Leiterschleife induzierte Spannung, sowie einen Oszillator zur Ansteuerung des Wechselrichters und des Synchrongleichrichters auf.
Im Folgenden wird anhand der beigefügten Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung genauer erklärt.
In den Figüren zeigen:
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zum Testen eines induktiven
Durchsteckstromwandlers, bei der der Prüfling durch Vergleich mit einem
Normalstromwandler getestet wird, gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung gemäß dem Stand der Technik, mittels der zum Testen eines Wandlers ein primär angelegter Prüfstrom Ip und der sich
einstellende Sekundärstrom Is als komplexe Größen gemessen, und jeweils beide Größen zueinander ins Verhältnis gesetzt werden,
Fig. 3 eine Anordnung, bei der das Stromverhältnis des Prüflings über ein
Spannungsverhältnis ermittelt wird, und
Fig. 4 eine Schaltungsanordnung eines Wandlertesters mit einem daran angeschlossenen zu testenden Wandler gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Wie in Fig. 4 dargestellt, wird erfindungsgemäß ein Spannungsverhältnis ermittelt. Dazu ist die steuerbare Gleichspannungsquelle 401 mit dem
Wechselrichter 403 verbunden, der eine rechteckförmige Prüfspannung Up erzeugt und diese auf die Sekundärspule des Prüflings 101 gibt. Die
Sekundärspule 404 des Prüflings 101 ist mit den Ausgangsbuchsen 410 des Wandlertesters verbunden. Eine durch den Prüfling 101 durchgesteckte
Leiterschleife 408 ist mit den beiden elektrischen Eingangsbuchsen des
Wandlertesters 400 verbunden. Die induzierte Spannung Ui wird dem
Synchrongleichrichter 406 zugeführt, der eine Gleichspannung Ux liefert.
Wechselrichter 403 und Synchrongleichrichter 406 werden vom Oszillator 405 gesteuert. Der Regler 407 eines Regelkreises 409, dessen Rückwärtszweig mit der Spannungsquelle 401 verbunden ist, steuert die Spannungsquelle 401 derart, dass die Gleichspannung Ux einem Sollwert entspricht. Ist der Regelkreis eingeschwungen, kann an Meter 402 die angelegte Prüfspannung abgelesen werden. Zweckmäßig wird ein runder Sollwert von beispielsweise 1mV gewählt, so dass am Meter 402 direkt das Stromverhältnis des Wandlers 101 abgelesen werden kann. Stimmt die Polarität des Wandlers 101 nicht, schwingt sich der Regelkreis 409 nicht ein.
Die induzierte Spannung auf einen bekannten, runden Sollwert zu regeln, hat gegenüber der im Stand der Technik vorgeschlagenen Lösung, beispielsweise der in Fig. 3 gezeigten Schaltungsanordnung, den Vorteil, dass die Messung der Sekundärspannung entfällt. Die geeignete Prüfspannung ergibt sich
automatisch. Durch den Sollwert der induzierten Spannung und die
Oszillatorfrequenz ist der im Kern durchlaufende Magnetflussbereich
wandlerunabhängig festgelegt. Als Meter 402 kann ein digitales Multimessgerät dienen, dass für andere Zwecke bereits mitgeführt wird.
Für die elektronische Ausgestaltung der Lösung wird vorteilhaft eine
rechteckförmige Prüfspannung Up verwendet, die sich mit geringem
Schaltungsaufwand aus der Gleichspannungsquelle 401 erzeugen und wieder in eine Gleichspannung Ux umformen lässt. Istwert und Stellgröße des Reglers 407 sind Gleichspannungen, was dessen Ausgestaltung vereinfacht.
Bezugszeichenliste
Ip Primärstrom
Is Seku ndärstrom
If Fehlerstrom
Un Netzspannung
Up Prüfspannung
Ui induzierte Spannung
Ux Gleichspannung
100 Schaltungsanordnung
101 Prüfling
102 Normalwandler
103 Leiter
200 Schaltungsanordnung
202 Transformator
203 Primärkreis
204 Sekundärkreis
205 Rechner
300 Schaltungsanordnung
301 regelbarer Trafo
302 Rechner
400 Wandlertester-Schaltungsanordnung
401 steuerbare Spannungsquelle
402 Voltmeter
403 Wechselrichter
404 Sekundärspule
405 Oszillator
406 Synchrongleichrichter
407 Regler
408 Leiterschleife
409 Regelkreis
410 Ausgänge
41 1 Eingänge

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Testen eines induktiven Durchsteckstromwandlers (101) anhand des Verhältnisses zwischen einer an die Sekundärspule (404) des Durch Steckstrom wandlers (101) angelegten Prüfspannung (Up) und der in einer durchgesteckten Leiterschleife (408) induzierten Spannung (Ui), bei dem
die induzierte Spannung (Ui) mittels eines Regelkreises (409) unter Verwendung der Prüfspannung (Up) als Stellgröße geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
die Prüfspannung (Up) als Messergebnis angezeigt wird, sobald die induzierte Spannung (Ui) auf einen vorbestimmten Sollwert eingeregelt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Polarität des
Durchsteckstromwandlers (101) automatisch umgekehrt wird, falls der Regelkreis (409) nach einer vorbestimmten Zeit nicht eingeschwungen ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine rechteckförmige Prüf Spannung (Up) verwendet wird.
5. Wandlertester (400) zum Testen eines induktiven
Durchsteckstromwandlers (101), aufweisend:
elektrische Ausgänge (410) zum Anschließen der Sekundärspule (404) des Durchsteckstromwandlers (101);
elektrische Eingänge (411) zum Anschließen einer Leiterschleife
(408);
eine steuerbare Spannungsquelle (401) zum Ausgeben einer Prüfspannung (Up) auf die Sekundärspule (404) des zu testenden
Durchsteckstromwandlers (101) über die elektrischen Ausgänge (410), und einen mit der steuerbaren Spannungsquelle (401) sowie mit den elektrischen Eingängen (41 1) des Wandlertesters gekoppelten Regler (407), wobei der Regler (407) dazu eingerichtet ist, in einem durch den
Durchsteckstromwandler durchgesteckten Zustand der Leiterschleife (408) die in der Leiterschleife (408) induzierte Spannung (Ui) auf einen
vorbestimmten Sollwert unter Verwendung der Prüfspannung (Up) als Stellgröße zu regeln.
6. Wandlertester (400) nach Anspruch 5, wobei die steuerbare
Spannungsquelle (401) eine Gleichspannungsquelle ist und der
Wandlertester (400) ferner aufweist:
einen Wechselrichter (403) , der zwischen der steuerbaren Spannungsquelle (401) und der Sekundärspule (404) geschaltet ist,
einen Synchrongleichrichter (406) für die in der durchgesteckten Leiterschleife (408) induzierte Spannung (Ui) ,
einen Oszillator (405) als Ansteuerung des Wechselrichters (403) und des Synchrongleichrichters (406) .
PCT/DE2012/000492 2011-05-13 2012-05-10 Wandlertester und verfahren zum testen eines durchsteckstromwandlers WO2012155886A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011101480.6 2011-05-13
DE102011101480A DE102011101480B4 (de) 2011-05-13 2011-05-13 Wandlertester und Verfahren zum Testen eines Durchsteckstromwandlers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012155886A1 true WO2012155886A1 (de) 2012-11-22

Family

ID=46353978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2012/000492 WO2012155886A1 (de) 2011-05-13 2012-05-10 Wandlertester und verfahren zum testen eines durchsteckstromwandlers

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011101480B4 (de)
WO (1) WO2012155886A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103823201A (zh) * 2014-02-28 2014-05-28 国家电网公司 差动保护用电流互感器的校核方法
CN105372614A (zh) * 2015-12-07 2016-03-02 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 电子式自动调零方法及装置
CN105425189A (zh) * 2016-01-15 2016-03-23 武汉磐电科技有限公司 特高压电压互感器分离式校验平台及其安装校验方法
CN105823952A (zh) * 2016-05-09 2016-08-03 东莞市博展机械科技有限公司 变压器测试机
CN112567205A (zh) * 2018-08-16 2021-03-26 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 具有测试电路的变压器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016166050A1 (de) * 2015-04-14 2016-10-20 Omicron Electronics Gmbh Transformator, prüfvorrichtung und verfahren zum prüfen eines prüflings einer energietechnischen anlage
CN105372615B (zh) * 2015-12-08 2018-04-03 武汉磐电科技股份有限公司 一种抗干扰1000kV特高压电压互感器车载校验平台及其校验方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB804915A (en) 1955-03-25 1958-11-26 Metra Blansko Apparatus for testing current or voltage transformers
WO1986006497A1 (en) * 1985-04-29 1986-11-06 Special Instruments Laboratory, Inc. Portable tester and related method for determining the primary winding to secondary winding current ratio of an in-service current transformer
DE4230939A1 (de) 1992-09-16 1994-03-17 Heidelberger Druckmasch Ag Schaltungsanordnung zum Ändern oder Kompensieren elektrischer Eigenschaften eines Stromwandlers mit Magnetfeldkompensation
US20020109507A1 (en) * 2001-02-15 2002-08-15 Khalin Vladimir M. In-service testing of current transformers
DE10204425A1 (de) 2002-02-04 2003-08-28 Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg Stromsensor nach dem Kompensationsprinzip
DE102006020086A1 (de) 2006-04-25 2007-10-31 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Stromwandlern mittels Hochstromimpuls

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005020086B4 (de) 2005-04-29 2013-07-11 Epcos Ag Elektrisches Multiband-Bauelement

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB804915A (en) 1955-03-25 1958-11-26 Metra Blansko Apparatus for testing current or voltage transformers
WO1986006497A1 (en) * 1985-04-29 1986-11-06 Special Instruments Laboratory, Inc. Portable tester and related method for determining the primary winding to secondary winding current ratio of an in-service current transformer
DE4230939A1 (de) 1992-09-16 1994-03-17 Heidelberger Druckmasch Ag Schaltungsanordnung zum Ändern oder Kompensieren elektrischer Eigenschaften eines Stromwandlers mit Magnetfeldkompensation
US20020109507A1 (en) * 2001-02-15 2002-08-15 Khalin Vladimir M. In-service testing of current transformers
DE10204425A1 (de) 2002-02-04 2003-08-28 Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg Stromsensor nach dem Kompensationsprinzip
DE102006020086A1 (de) 2006-04-25 2007-10-31 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Stromwandlern mittels Hochstromimpuls

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103823201A (zh) * 2014-02-28 2014-05-28 国家电网公司 差动保护用电流互感器的校核方法
CN105372614A (zh) * 2015-12-07 2016-03-02 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 电子式自动调零方法及装置
CN105425189A (zh) * 2016-01-15 2016-03-23 武汉磐电科技有限公司 特高压电压互感器分离式校验平台及其安装校验方法
CN105425189B (zh) * 2016-01-15 2018-06-22 武汉磐电科技股份有限公司 特高压电压互感器分离式校验平台及其安装校验方法
CN105823952A (zh) * 2016-05-09 2016-08-03 东莞市博展机械科技有限公司 变压器测试机
CN112567205A (zh) * 2018-08-16 2021-03-26 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 具有测试电路的变压器
US11994414B2 (en) 2018-08-16 2024-05-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Transformer with test circuit

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011101480A1 (de) 2012-11-15
DE102011101480B4 (de) 2013-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011101480B4 (de) Wandlertester und Verfahren zum Testen eines Durchsteckstromwandlers
DE4230939C2 (de) Schaltungsanordnung zum Ändern oder Prüfen elektrischer Eigenschaften eines Stromwandlers mit Magnetfeldkompensation
DE102013110106A1 (de) Online-Überwachung der Statorisolierung in Motoren und Generatoren
DE2706547A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum stabilisieren von magnetkernen elektrischer messinstrumente
DE615752C (de) Verfahren zum Pruefen von Stromwandlern mit Hilfe eines Normalwandlers gleichen UEbersetzungsverhaeltnisses unter Benutzung einer Differentialschaltung
EP0132745B1 (de) Einrichtung zur Messung von Gleichströmen
DE2012074A1 (de) Einrichtung zur Widerstandsmessung an Bauelementen elektrischer Schaltungen
EP2215490B1 (de) Verfahren zur detektion von interlaminaren blechschlüssen im stator-blechpaket von elektromaschinen
EP3391063B1 (de) Mobile transformatorprüfvorrichtung und verfahren zum prüfen eines leistungstransformators
DE2735054B1 (de) Zangenstrommesser
EP3538903B1 (de) Messwandler
DE102005011227B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln von magnetischen Kenngrößen
DE630852C (de) Anordnung zur Messung der Temperatur eines Wechselstromleiters unter Belastung
DE102022129457B4 (de) Elektrische Schaltungsanordnung und Verfahren zur galvanisch getrennten, allstromsensitiven Differenzstrom-Messung
DE102022117254A1 (de) Verfahren, Messvorrichtung sowie System
DE229545C (de)
AT137835B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines Wechselstromleiters unter Belastung.
WO2022117549A1 (de) Verfahren und messvorrichtung zum bestimmen eines widerstands einer transformatorwicklung
DE506175C (de) Verfahren zur Messung von Wirkkomponenten elektrischer Groessen sowohl bei Niederfrequenz- wie auch insbesondere bei Hochfrequenzanlagen
DE1288193C2 (de) Schaltungsmodell zur Ermittlung des Erregerstrombedarfs von kompoundierten Synchronmaschinen
DE112021006051T5 (de) Stromerfassungsschaltung und Strommesssystem zur Messung eines Stroms in einer elektrischen Leitung
DE894136C (de) Schaltungsanordnung zur Messung der Permeabilitaet von Eisenkernen fuer UEbertrager und Spulen
AT157633B (de) Verfahren und Einrichtung zur Messung von magnetischen Feldern.
DE976879C (de) Als komplexer Kompensator umschaltbar eingerichtete Messwandler-Pruefeinrichtung nach dem Differenzverfahren
WO2021151785A1 (de) Strommessumformer zum messen des durch einen elektrischen leiter fliessenden stroms und verfahren zur ausgabe von messwerten bei einem strommessumformer mit ausgabe der energieflussrichtung bei wechselströmen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12729337

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WD Withdrawal of designations after international publication

Designated state(s): DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12729337

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1