WO2022117549A1 - Method and measuring device for determining a resistance of a transformer winding - Google Patents
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- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
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- G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
Definitions
- the present invention relates to a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer and a corresponding method for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer.
- the present invention relates in particular to a measuring device and a method, respectively, which enable the resistance of the transformer winding to be determined quickly.
- the resistance of a transformer winding is a commonly checked quantity to determine the proper condition of the transformer. In the case of power transformers in particular, checking the winding resistance is very time-consuming. In the case of transformers with a high ratio, determining the winding resistance on the low-voltage side winding, which is also referred to as the low-voltage winding, can take a long time. The reason for this is that for the accurate measurement of the winding resistance, a saturation of the
- Transform atorkerns is required. In order to reach the saturation of the transformer core, high measuring currents are required, which require powerful measuring devices and heavy cables. Alternatively, with lower currents, saturation of the transformer core can be achieved over a longer measurement interval.
- a direct test current is usually applied to the winding to be measured. It then takes some time before the inductance is saturated and the resistance value no longer changes and can be reliably read.
- the low-voltage winding in particular usually has a low number of turns, so that the test current combined with the low number of turns in the low-voltage winding has little magnetic flux in the Transformer core generated, which is necessary for saturation. Therefore, it takes a very long time for the core to saturate and a stable resistance measurement to be possible. The measurement can be accelerated by increasing the test current. However, this requires a test device with a high-current output and heavy and unwieldy connection cables that are able to permanently conduct the high test current.
- a corresponding measuring device can include an internal or external automated switching matrix, a so-called switch box, which replaces manual rewiring and automatically couples the direct test current to either the high-voltage winding or the low-voltage winding.
- the object of the present invention is therefore to enable the resistance of the transformer windings to be determined quickly and easily.
- a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer.
- the measuring device comprises at least one direct current source and a coupling arrangement.
- the measuring device can, for example, only have one direct current source or several direct current sources include, for example, the measuring device may include two direct current sources.
- the term "DC power source” as used herein refers to an electrical power source that provides a direct current.
- the direct current source can be designed, for example, to supply direct current with an adjustable current intensity or adjustable voltage.
- Each direct current source of the at least one direct current source is thus designed to provide a respective measurement current.
- the respective measurement current can include, for example, a direct current of a defined size, for example a direct current in the range from 30 A to 100 A, for example 70 A or 100 A. Larger or smaller currents are possible depending on the type of transformer.
- the coupling arrangement is coupled to the at least one direct current source and can be coupled to terminals of at least one high-voltage winding of the transformer and terminals of at least one low-voltage winding of the transformer.
- the coupling arrangement is designed to simultaneously conduct a measuring current from a direct current source of the at least one direct current source through the at least one high-voltage winding and a measuring current from a direct current source of the at least one direct current source through the at least one low-voltage winding.
- the resistance of the low-voltage winding when determining the resistance of the low-voltage winding, not only is a measurement current passed through the low-voltage winding, but at the same time a measurement current is also passed through the high-voltage winding.
- the high-voltage winding has a higher number of turns than the low-voltage winding by the transformation ratio of the transformer.
- the high-voltage winding generates a significantly higher flux in the transformer core and can thus accelerate the saturation of the transformer core. This means that the resistance of the low-voltage winding can be determined more quickly.
- the switching arrangement is a controllable switching arrangement.
- the coupling arrangement can be such a controllable coupling arrangement in which an interconnection of the connections for the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding and the at least one current source can be changed via a corresponding control.
- the control can be provided, for example, via control information for the controllable coupling arrangement.
- the control information can be supplied, for example, via appropriate control signals, for example analog or digital control signals.
- the controllable coupling arrangement can be designed, for example, to automatically conduct a measurement current from one of the at least one current source into a series circuit consisting of the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding based on the control information.
- the controllable coupling arrangement can comprise, for example, electronic or electromechanical switches.
- the measuring device thus makes it possible to connect the high-voltage winding and the low-voltage winding in series and to conduct the measuring current through this series connection. It is clear that in this case only one direct current source is required, which supplies a measuring current which is conducted through the series circuit and thus simultaneously excites the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding.
- controllable coupling arrangement can be coupled to both the high-voltage winding and the low-voltage winding and can automatically conduct the measurement current through these windings based on the control information, there is no need for manual rewiring for different measurements, for example for a subsequent measurement of only the high-voltage winding or for a subsequent measurement of only the low-voltage winding is required when the transformer core is already largely pre-magnetized.
- the controllable coupling arrangement comprises a first controllable switching arrangement which is coupled to the direct current source and can be coupled to the terminals of the at least one high-voltage winding.
- the controllable coupling arrangement also includes a second controllable switching arrangement which is coupled to the direct current source and can be coupled to the terminals of the at least one low-voltage winding.
- the controllable coupling arrangement also comprises a controllable switching device which is coupled to the first switching arrangement and the second switching arrangement.
- the controllable switching device can include an electronic or electromechanical switch, for example.
- the controllable switching device is designed to provide an electrical connection between the first controllable switching arrangement and the second controllable switching arrangement on the basis of the control information.
- the first and second controllable switching arrangement can, for example, be constructed similarly to the switch box mentioned at the outset, which is able to selectively couple a measurement current to either the high-voltage winding or the low-voltage winding. Due to the additional controllable switching device between the first switching arrangement and the second switching arrangement, the measuring current can be routed in a simple manner either only through the high-voltage winding, only through the low-voltage winding or through a series circuit consisting of the high-voltage winding and the low-voltage winding. This makes it possible to implement the measuring device by modifying known switch boxes.
- controllable coupling arrangement can be designed to automatically conduct the measurement current in a series circuit based on the control information as follows: the measurement current is conducted through the at least one high-voltage winding by means of the first controllable switching arrangement and then from the first controllable switching arrangement to the second controllable one by means of the controllable switching device Switching arrangement directed. The measurement current is conducted through the at least one low-voltage winding by means of the second controllable switching arrangement.
- a coupling of the high-voltage winding with the first switching arrangement and a coupling of the low-voltage winding with the second switching arrangement is set up only once and the measurement of the series connection of high-voltage winding and low-voltage winding can be carried out using suitable control information without rewiring.
- the measurement current can be automatically conducted only through the at least one high-voltage winding by means of further control information by means of the first controllable switching arrangement.
- the measurement current in the series circuit can be conducted through the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding, and based on second control information, the measurement current can only be conducted through the at least one high-voltage winding.
- the first actuation information can set the controllable switching device to a conductive state, so that the measurement current is conducted from the first controllable switching arrangement into the second controllable switching arrangement.
- the second control information can set the controllable switching device to a non-conductive state, for example by opening an electromechanical switch, so that the first controllable switching arrangement and the second controllable switching arrangement are decoupled.
- the controllable switching device therefore makes it possible to carry out different measurements including the at least one high-voltage winding and/or the at least one low-voltage winding without the cabling between the controllable coupling arrangement and the windings of the transformer having to be changed manually.
- the measurement current is conducted through the at least one high-voltage winding with the same polarity as based on the second control information.
- the transformer core is magnetized in the same direction in a measurement based on the first control information as in a measurement based on the second control information.
- controllable coupling arrangement is designed to automatically conduct the measurement current only through the at least one low-voltage winding by means of the second controllable switching arrangement on the basis of third control information.
- the third piece of control information can be used, for example, after the first piece of control information has been used.
- controllable coupling arrangement can be designed to conduct the measurement current through the at least one low-voltage winding with the same polarity on the basis of the first control information as on the basis of the third control information.
- controllable coupling arrangement allows the measurement current to be conducted for different measurements either only through the at least one high-voltage winding or only through the at least one low-voltage winding or through the series connection consisting of the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding, with the Measuring current flows in the same direction through the high-voltage winding and/or low-voltage winding, so that the transformer core is not remagnetized when the measurement changes.
- these three different measurements can be carried out in quick succession, each with a short measurement duration.
- the at least one direct current source comprises at least a first direct current source and a second direct current source.
- the coupling arrangement is a controllable coupling arrangement, ie an interconnection of the connections for the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding as well as the first and second a current source can be changed via a corresponding control.
- the controllable coupling arrangement can comprise, for example, electronic or electromechanical switches.
- the control can be provided, for example, via control information for the controllable coupling arrangement.
- the control information can be supplied, for example, via appropriate control signals, for example analog or digital control signals.
- the controllable coupling arrangement can be designed, for example, to automatically conduct a measurement current from the first DC source through the at least one high-voltage winding based on control information and at the same time to conduct a measurement current from the second DC source through the at least one low-voltage winding.
- a polarity of the measurement current from the first DC source and a polarity of the measurement current from the second DC source are set such that the resulting magnetic fluxes of the current-carrying at least one high-voltage winding and the current-carrying at least one low-voltage winding in a transformer core of the transformer add up.
- the measuring device thus makes it possible to conduct a measuring current through the high-voltage winding and a measuring current through the low-voltage winding at the same time. It is clear that, particularly in the event that the high-voltage winding and/or the low-voltage winding comprises a plurality of windings, for example in a multi-phase transformer, a plurality of direct current sources can be provided to supply the multiple high-voltage windings and a plurality of direct current sources to supply the multiple low-voltage windings.
- the high-voltage winding comprises a plurality of windings
- at least some of the plurality of high-voltage windings can be connected in series, for example, and a measuring current from the first direct current source can be passed through this series connection.
- the low-voltage winding comprises multiple windings
- at least some of the multiple low-voltage windings can be connected in series, for example and a measurement current from the second direct current source can be passed through this series connection.
- measuring current for the high-voltage winding is not necessarily a measuring current to determine a resistance of the high-voltage winding, but rather can be viewed as a magnetizing current to determine a to achieve rapid magnetization of the iron core of the transformer.
- the term "measuring current” is therefore not limited here to a current which is used in a calculation of a resistance of a transformer winding, but can also refer to a current which is used when measuring the resistance of a transformer winding (e.g. low-voltage winding) for faster saturation of the iron core of the transformer is fed into another transformer winding (e.g. high-voltage winding).
- controllable coupling arrangement can be coupled to both the high-voltage winding and the low-voltage winding and can automatically conduct the measurement currents through these windings based on the control information, there is no need for manual rewiring for different measurements, for example for a subsequent measurement of only the high-voltage winding or for a subsequent measurement of only the low-voltage winding is required when the transformer core is already largely pre-magnetized.
- the control information for the controllable coupling arrangement can be determined and made available by a control device, which is part of the measuring device or is assigned to the measuring device.
- the control device can be, for example, an electronic controller, in particular a microprocessor controller.
- the controller may further include a user interface, such as a keyboard and display, through which a user selects one or more measurements and initiates the measurements. Additional instructions for coupling the measuring device to the transformer can be provided to the user via the display of the user interface.
- the control device can be designed to determine a vector group of the transformer and to determine the control information for the controllable coupling arrangement as a function of the vector group.
- the vector group can designate, for example, the connection of the high-voltage windings and the low-voltage windings, for example whether the windings on the relevant side are connected in a star connection, a delta connection or a zigzag connection.
- the control device can be configured to capture information from the transformer, for example by entering the type plate information from a user or by capturing the type plate information using a detection device of the control device, for example a camera or a scanner, for example a barcode scanner or a QR code scanner.
- the control device can be designed to determine a plurality of different items of control information which are used to determine resistances different transformer windings of the transformer can be used.
- the control device can also be designed to provide the plurality of different pieces of control information to the controllable coupling arrangement in chronological succession.
- the measuring device comprises a voltage measuring device which is coupled to the controllable coupling arrangement.
- the controllable coupling arrangement is designed to automatically provide the voltage measuring device with a voltage across the at least one low-voltage winding on the basis of the control information.
- the measuring device can be designed to automatically provide the voltage measuring device with a voltage across the at least one high-voltage winding on the basis of additional control information. With a known measuring current through the low-voltage winding or high-voltage winding, the resistance of the low-voltage winding or high-voltage winding can be determined from corresponding voltage measurements of the voltage measuring device.
- a further aspect of the present invention relates to a method for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer. At least one measurement current is provided in the method.
- a coupling arrangement is coupled to terminals of at least one high-voltage winding of the transformer and terminals of at least one low-voltage winding of the transformer.
- a measuring current of the at least one measuring current is conducted through the at least one high-voltage winding by means of the coupling arrangement, and at the same time a measuring current of the at least one measuring current is conducted through the at least one low-voltage winding.
- a measurement current in a series circuit consisting of the at least one high-voltage winding and the at least one Low-voltage winding are routed by means of the coupling arrangement. It is clear that in this case it is sufficient to provide only one measuring current.
- the resistance of the corresponding winding of the transformer can be determined in conjunction with the measuring current, which is assumed to be known or is measured.
- the measurement current By passing the measurement current through the series circuit of the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding, a high magnetic flux is generated in the transformer core, so that the transformer core is quickly led to magnetic saturation. Since the resistance measurement should preferably be carried out in the saturated state of the transformer core, the measurement can also be carried out quickly due to the rapid magnetic saturation.
- a first measurement current is conducted through the at least one high-voltage winding and a second measurement current is conducted through the at least one low-voltage winding by means of the coupling arrangement.
- the resistance of the corresponding winding of the transformer can be determined by measuring a voltage across the at least one low-voltage winding or the at least one high-voltage winding in connection with the corresponding measuring current, which is assumed to be known or is measured.
- a high magnetic flux is generated in the transformer core, so that the transformer core is quickly led to magnetic saturation. Since the resistance measurement should preferably be carried out in the saturated state of the transformer core, the measurement can also be carried out quickly due to the rapid magnetic saturation.
- the method can, for example, be carried out automatically using the measuring device described above. As a result, rewiring can be avoided and different measurements can be carried out automatically in quick succession.
- FIG. 1 schematically shows a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding according to an embodiment of the present invention in connection with a transformer.
- FIG. 4 schematically shows an interconnection of windings of an autotransformer with a tertiary winding according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 schematically shows a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding according to an embodiment of the present invention in connection with a three-phase transformer.
- FIG. 6 schematically shows details of a controllable coupling arrangement of a measuring device according to an embodiment of the present invention.
- FIGS. 7 to 9 show schematic interconnections of windings of a three-phase transformer during a resistance measurement according to an embodiment of the present invention.
- FIGS. 10 to 12 show schematic interconnections of windings of a further three-phase transformer during a resistance measurement according to an embodiment of the present invention.
- FIGS. 13 to 15 show schematic interconnections of windings of a further three-phase transformer during a resistance measurement according to an embodiment of the present invention.
- 16 schematically shows a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding with two current sources according to an embodiment of the present invention in connection with a transformer.
- FIGS. 17 to 19 show schematic interconnections of windings of a three-phase transformer during a resistance measurement according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 20 shows steps of a method for automatically determining a resistance of a transformer winding according to an embodiment of the present invention.
- Fig. 1 shows schematically a measuring device 20 for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer, for example the transformer 70 shown in Fig. 1.
- the measuring device comprises at least one direct current source 21A, 21B and a coupling arrangement 22.
- Each of the direct current sources 21A, 21B is designed to provide a respective measurement current, which can be measured and monitored, for example, with a respective current measuring device 23A, 23B.
- the direct current sources 21A, 21B can each supply an adjustable measuring current, which can be adjusted, for example, by means of a control device 24 via a suitable control.
- a first direct current source 21A and a second optional direct current source 21B are shown in dashed lines in FIG. 1 as an example.
- the multiple direct current sources 21A, 21B can provide different or the same measurement currents.
- the use of multiple direct current sources 21A, 21B will be described below with reference to FIGS. 16 to 19.
- FIG. the use of multiple direct current sources 21A, 21B is optional, and the measuring device 20 can also be operated with a single direct current source 21A, as will be described below with reference to FIGS. 2 to 15.
- Coupling assembly 22 is coupled to one or more power sources 21A, 21A, 21B and has terminals 31 , 32 , 41 , and 42 for coupling coupling assembly 22 to terminals 81 , 82 , 91 , and 92 of transformer 70 .
- the connections 31, 32, 41 and 42 of the coupling arrangement 22 can be coupled to the connections 81, 82, 91 and 92 of the transformer 70, for example, via connection lines 51, 52, 61 and 62, as shown in FIG .
- the transformer 70 can have, for example, a high-voltage winding 71 and a low-voltage winding 75, which are magnetically coupled to one another via a transformer core 74, for example an iron core.
- the high-voltage winding 71 typically has more turns than the Low-voltage winding 75.
- the transformation ratio of the transformer is determined by the turns ratio of high-voltage winding 71 to low-voltage winding 75.
- the coupling arrangement 22 is designed to simultaneously supply a measurement current from the one direct current source 21 A or the multiple direct current sources 21 A, 21 B through the at least one high-voltage winding 71 and a further measurement current from one or more of the direct current sources 21 A, 21 B through the at least one low-voltage winding 75 to direct.
- FIG. 2 shows an example in which a measurement current can be conducted through the high-voltage winding 71 and a measurement current through the low-voltage winding 75 at the same time using only one direct current source 21 A.
- the coupling arrangement 22 can be a controllable coupling arrangement which is configured, on the basis of control information from the control device 24, to automatically direct the measurement current from the direct current source 21 A into a series circuit consisting of the at least one high-voltage winding 71 and the at least one low-voltage winding 75.
- the controllable coupling arrangement 22 can, for example, as shown in FIG. 2 , comprise a first controllable switching arrangement 25 and a second controllable switching arrangement 26 .
- the first controllable switching arrangement 25 is coupled to the direct current source 21A and provides the terminals 31 and 32 for coupling to the high-voltage winding 71 of the transformer 70 .
- the second controllable switching arrangement 26 is coupled to the direct current source 21A and provides the terminals 41 and 42 for coupling to the low-voltage winding 75 of the transformer 70 .
- the controllable coupling arrangement 22 can also include a controllable switching device 27 which, depending on control information from the control device 24, selectively provides or disconnects an electrical connection between the first controllable switching arrangement 25 and the second controllable switching arrangement 26 .
- the first controllable switching arrangement 25 and the second controllable switching arrangement 26 each comprise a plurality of switching elements which are able to connect the terminals 31, 32, 41 and 42 to be electrically connected or disconnected either to one of the terminals of the power source 21 A and/or to the controllable switching device 27 as a result of activation by the control device 24 .
- the switching elements can include, for example, electromechanical or electronic switches.
- the switching elements can include, for example, on switches, changeover switches and/or step switches or a combination thereof.
- the switching elements can form a switching matrix which is able to provide the electrical connections described below between the direct current source 21 A, the terminals 31, 32, 41 and 42 and the terminals of the controllable switching device 27 due to suitable activation by the control device 24.
- the measuring device 20 also includes a voltage measuring device 28 which is also coupled to the controllable coupling arrangement 22 .
- the voltage measuring device 28 can be coupled both to the first controllable switching arrangement 25 and to the second controllable switching arrangement 26 .
- the switching elements of the first controllable switching arrangement 25 and the second controllable switching arrangement 26 can be designed in such a way that by means of suitable activation of these switching elements by the control device 24, a voltage between two of the terminals 31, 32, 41 and 42 of the voltage measuring device 28 can be supplied.
- one or more of the lines 51, 52, 61 and 62 can each be formed as double lines so that voltage measurements can be made directly at the transformer 70, i.e. at the terminals 81, 82, 91 and 92. perform can be performed.
- a so-called 4-wire measurement small resistances in particular can be precisely determined, since due to the double design of the lines, a voltage drop due to the measuring current across the lines is not also measured during the voltage measurement.
- the use of such double lines is possible in all of the embodiments described herein, even if not explicitly mentioned in each of the different embodiments is pointed out. For the sake of clarity, these double lines are not shown in the figures.
- the controller 24 is coupled to the controllable coupling arrangement 22 and is capable of driving the switching elements of the controllable coupling arrangement 22 in order to carry out resistance measurements in order to determine the resistances of the windings of the transformer 70, as will be described in detail below using various examples.
- the measurement of the resistances of the windings 71, 75 of the transformer 70 can be carried out, for example, as follows.
- the control device 24 controls the first controllable switching arrangement 25 in such a way that the measurement current is output from the current source 21A at the connection 31 and is fed back to the current source 21A via the connection 32 .
- the controllable switching device 27 is open.
- the measuring current thus flows from the connection 31 through the line 51 and the connection 81 through the High-voltage winding 71 and from there via the connection 82, the line 52 and the connection 32 back to the power source 21 A.
- the first controllable switching arrangement 25 is also controlled in such a way that the voltage measuring device 28 is coupled to the connections 31 and 32.
- the measuring current thus flows through the high-voltage winding 71 and the voltage drop across the high-voltage winding is measured with the voltage measuring device 28 .
- the resistance of the high-voltage winding 71 can be determined from the size of the measuring current, which is measured, for example, by means of the current measuring device 23, and the size of the voltage drop.
- the control device 24 controls the first switching arrangement 25 in such a way that the measurement current is decoupled from the connections 31 and 32 .
- the second controllable switching arrangement 26 is then controlled by the control device 24 in such a way that the measurement current is output from the current source 21A at the connection 42 and is fed back to the current source 21A via the connection 41 .
- the controllable switching device 27 remains open. The measuring current therefore flows from the connection 42 through the line 62 and the connection 92 through the low-voltage winding 75 and via the connection 91, the line 61 and the connection 41 back to the current source 21 A.
- Via a corresponding activation of the second controllable switching arrangement 26 by means of the Control device 24 couples voltage measurement device 28 to terminals 41 and 42 so that voltage measurement device 28 measures the voltage drop across low-voltage winding 75 while the measurement current flows through low-voltage winding 75 .
- the resistance of the low-voltage winding 75 can be determined from the quotient of the voltage drop and the measurement current.
- a reliable measurement of the winding resistance usually requires magnetic saturation of the transformer core.
- the measuring current combined with the low number of turns generates only a small magnetic flux in the transformer core 74, so that it takes some time before magnetic saturation occurs is reached. With normal measuring currents, this can take 1 to 2 minutes for medium-sized transformers, 10 to 20 minutes for large transformers and, in exceptional cases, up to 1 hour per phase. To speed up the measurement, the measurement current can be increased. However, the size of the measuring current is limited in many measuring devices.
- the measurement of the low-voltage winding can be accelerated by first measuring the high-voltage winding and then the low-voltage winding, with the measuring current when measuring the high-voltage winding being passed through the high-voltage winding with the same polarity as the measuring current when measuring the Low-voltage winding is passed through the low-voltage winding.
- a magnetic reversal of the transformer core is therefore not necessary. Rather, the transformer core is already suitably pre-magnetized at the beginning of the measurement of the low-voltage winding.
- the measurement of the winding resistances can be further accelerated by the procedure described below.
- the control device 24 controls the first controllable switching arrangement 25 in such a way that the measurement current is conducted from the direct current source 21A to the connection 31 . Furthermore, a connection between the terminals 32 and 42 is established by means of suitable activation by the control device 24 by establishing a connection between the terminal 32 and the controllable switching device 27 in the first controllable switching arrangement 25, and in the second controllable switching arrangement 26 a connection between the controllable switching device 27 and the connection 42 is produced and the controllable switching device 27 is closed.
- connection 41 is coupled to the current source 21A by means of a suitable activation by the control device 24 so that the measurement current is fed back from the connection 42 through the second controllable switching arrangement 26 to the current source 21A.
- the measurement current thus flows through the first controllable switching arrangement 25 and the line 51 through the high-voltage winding 71 and from there via the line 52, the first controllable switching arrangement 25, the controllable switching device 27, the second controllable switching arrangement 26 and the line 62 through the low-voltage winding 75
- the measurement current flows from the low-voltage winding 75 through the line 61 and the second controllable switching arrangement 26 back to the current source 21 A.
- the flow of the measuring current is indicated schematically in FIG. 2 by the arrows.
- the high-voltage winding 71 and the low-voltage winding 75 are traversed in the same direction, so that the transformer core 74 is magnetized by both windings in the same direction. 3 shows this interconnection schematically. Due to the higher number of turns of the high-voltage winding 71, the magnetization of the transformer core 74 reaches saturation very quickly, so that the voltage drop remains constant both at the high-voltage winding and at the low-voltage winding and for the determination of the resistances of the high-voltage winding and the low-voltage winding using the voltage measuring device 28 can be measured.
- the voltage measuring device 28 can, for example, first be coupled to the terminals 31 and 32 by suitably activating the first controllable switching arrangement 25 and then coupled to the terminals 41 and 42 by suitably activating the second controllable switching arrangement 26 .
- the measuring current can flow continuously through the high-voltage winding 71 and the low-voltage winding 75 as shown in FIG. 3 during these two voltage measurements.
- the procedure described above and the measuring device 20 are also suitable for measuring the winding resistance of an autotransformer if it has a tertiary winding.
- 4 shows a schematic connection of an autotransformer with a main winding 71 and a tertiary winding 78.
- the main winding 71 and the tertiary winding 78 are connected in series by suitably controlling the first and second controllable switching arrangement 25, 26. Due to the additional turns of the tertiary winding 78, a magnetic saturation of the transformer core can be reached more quickly with the same measuring current than in the case in which the measuring current is only conducted through the main winding 71. As a result, the resistance of the tertiary winding 78 and/or the main winding 71 can be measured quickly and reliably.
- the controllable coupling arrangement 22 may have further terminals 33 and 43 to be able to make resistance measurements of windings of polyphase transformers, for example a three-phase transformer 170.
- the controller 24 can issue an instruction on its user interface to connect the transformer 170 to the terminals 31-33 and 41-43.
- the transformer 170 can have, for example, three high-voltage windings 71 to 73 which are connected, for example, in a star configuration.
- the transformer can have, for example, three low-voltage windings 75 to 77 which are connected, for example, in a delta configuration.
- An iron core 74 of the three-phase transformer 170 conducts energy transmission between the high-voltage windings 71 to 73 and the low-voltage windings 75 to 77.
- terminals 81 to 83 of the high-voltage windings 71 to 73 can be connected by means of lines 51 to 53 to the terminals 31 to 33 to be coupled.
- connections 91 to 93 of the low-voltage windings 75 to 77 can be coupled to the connections 41 to 43 via lines 61 to 63 .
- the first controllable switching arrangement 25 can be configured, for example, to output the measurement current from the direct current source 21 A at any one of the connections 31 to 33 to the high-voltage windings 71 to 73 and from any other connection 31 to 33 to output current from the high-voltage windings 71 to 73 of the direct current source 21A.
- the first controllable switching arrangement 25 can conduct current from the high-voltage windings 71 to 73 from any one or more of the terminals 31 to 33 to the controllable switching device 27 . If the controllable switching device 27 is switched on, this current is passed to the second controllable switching arrangement 26 .
- the second controllable switching arrangement 26 can be designed, for example, to output the measurement current from the direct current source 21 A to any of the connections 41 to 43 to the low-voltage windings 75 to 77 and from one other any of the terminals 41-43 to shunt current from the low-voltage windings 75-77 back to the DC source 21A.
- the second controllable switching arrangement 26 can receive current from the controllable switching device 27 and output it to any one or more of the terminals 41 to 43 on the low-voltage windings 75 to 77 .
- the controllable coupling arrangement 22 shown in FIG. 6 comprises four connections 31 to 34 for coupling to high-voltage windings of a three-phase transformer 270.
- the fourth connection 34 can be used, for example, for coupling the controllable coupling arrangement 22 to the star point of the high-voltage windings 71 to 73 in a star configuration.
- the controllable coupling arrangement also includes four connections 41 to 44 for coupling to low-voltage windings 75 to 77 of the three-phase transformer 270.
- the fourth connection 44 can, for example, be used to couple the controllable coupling arrangement 22 to the neutral point of the low-voltage windings 75 to 77 in a star configuration.
- the first controllable switching arrangement 25 comprises four switching elements 251 to 254 which each selectively couple a respective connection of the connections 31 to 34 to a first side of the controllable switching device 27 . Furthermore, the first controllable switching arrangement 25 includes two step switches 255 and 256. Using the step switch 255, a first side of the current source 21 A can be coupled to any one of the connections 31 to 34. Additionally, tap changer 255 allows none of terminals 31-34 to be coupled to the first side of current source 21A. Tap changer 256 is capable of coupling a second side of current source 21A to any one of terminals 31-34 or decoupling the second side of current source 21A from terminals 31-34.
- the second controllable switching arrangement 26 also includes four switching elements 261 to 264, which each optionally have a respective connection of the connections 41 to 44 to a second side of the controllable switching device 27 couple. Furthermore, the second controllable switching arrangement 26 includes two step switches 265 and 266.
- the step switch 265 can be used to couple the first side of the current source 21A to any one of the connections 41 to 44. Additionally, tap changer 265 allows none of terminals 41-44 to be coupled to the first side of current source 21A.
- Tap changer 266 is capable of coupling the second side of current source 21A to any one of terminals 41-44 or decoupling the second side of current source 21A from terminals 41-44.
- step switches 255, 256, 265 and 266 can also each be implemented by several on switches or changeover switches.
- All switches of the controllable coupling arrangement 22 can comprise electromechanical or electronic switches.
- the switches of the controllable coupling arrangement 22 can be controlled individually by means of control information from the control device 24, i.e. each of the switches can be set individually under the control of the control device 24, for example switched on, switched off or, in the case of the step switch, set to a specific position .
- the controllable coupling arrangement 22 further comprises switching elements in order to couple the voltage measuring device 28 (not shown in FIG. 6 ) to two of the terminals 31 to 34 or to two of the terminals 41 to 44 in order to determine a corresponding voltage between the coupled terminals.
- the voltage measuring device 28 not shown in FIG. 6
- several voltage measuring devices can also be provided in order to determine voltages between any two of the connections 31 to 34 and/or any two of the connections 41 to 44 .
- FIG. 7 to 9 relate to measurements on a three-phase transformer 370 with a vector group Yd1 , i.e. the high-voltage windings 71 to 73 are star-connected and the low-voltage windings 75 to 77 are delta-connected. A phase shift between a voltage on the high-voltage windings and a voltage on the low-voltage windings is 30°.
- This information from the three-phase transformer 370 and further information, for example a rated current of the three-phase transformer 370 can be provided to the control device 24 via, for example, a user input or by detecting a rating plate (step 301). Furthermore, the control device 24 can output instructions for connecting the three-phase transformer 370 to the measuring device 20 for a user on its display.
- the three-phase transformer 370 is connected at step 302 accordingly.
- the connections 81 to 83 of the high-voltage windings 71 to 73 are coupled to the connections 31 to 33 of the first controllable switching arrangement 25, for example.
- the connections 91 to 93 of the low-voltage windings 75 to 77 are coupled to the connections 41 to 43 of the second controllable switching arrangement 26, for example.
- a suitable measurement current can be set and provided in step 303 by the control device 24 using the direct current source 21A.
- step 304 the control device 24 generates control information for the controllable coupling arrangement 22 in order to let the measuring current flow through the three-phase transformer 370 according to the configuration shown in FIG.
- step 305 the controllable coupling arrangement 22 is controlled by the control device 24 in such a way that the current is output from the direct current source 21A at the connection 31 and thus flows through the high-voltage winding 71 .
- the step switch 255 can be controlled accordingly. Due to the delta connection, the measuring current flowing through the high-voltage winding 71 is divided and flows through the high-voltage windings 72 and 73 and is switched off by means of the switching elements 252 and 253 passed to the controllable switching device 27.
- the controllable switching device 27 is switched through and the measuring current is fed into the delta connection of the low-voltage windings between the low-voltage winding 75 and the low-voltage winding 77 by means of the switching element 261 .
- the measurement current flows through the delta connection and is conducted back to the direct current source 21 A via the terminals 92 and 42 by means of the tap changer 266 between the low-voltage winding 75 and the low-voltage winding 76 .
- the measurement current is passed into a series circuit consisting of the high-voltage windings 71 to 73 and the low-voltage windings 91 to 93 by means of the controllable coupling arrangement 22 .
- the configuration of the measurement current described above causes a magnetic flux in the transformer core due to the measurement current through the high-voltage windings 71 to 73 to have the same direction as a magnetic flux in the transformer core due to the measurement current through the low-voltage windings 75 to 77.
- the transformer core can be saturated more quickly with the same measurement current than in the case where the measurement current is only passed through the low-voltage windings 75 to 77.
- voltage measurements can be carried out in step 306 using the voltage measuring device 28 .
- a voltage across the low-voltage winding 75 can be measured at the terminals 91, 92
- a voltage across the low-voltage winding 76 can be measured at the terminals 92, 93
- a voltage across the low-voltage winding 77 can be measured across the terminals 93, 91.
- the voltages across the individual low-voltage windings and the measuring current, corresponding equations can be set up in which the individual resistances of the individual low-voltage windings 75 to 77 as unknowns are included and solved (step 307).
- voltages on the high voltage windings 71-73 can be measured at the terminals 81-83 in order to set up and solve equations for the individual resistances of the individual high voltage windings 71-73 in the same way.
- the voltage measurements can be carried out automatically by the control device in that the control device couples the voltage measuring device 28 to the respective connections 31 to 33 or 41 to 43 via the controllable coupling arrangement 22 .
- the measurement current can be routed through the three-phase transformer 370 .
- the measurement current may be routed through the three-phase transformer 370 according to the configuration shown in FIG. 9 .
- the measurement current is conducted by means of the controllable coupling arrangement 22 into a series circuit consisting of the high-voltage windings 71 to 73 and the low-voltage windings 91 to 93 .
- the individual resistances of the individual low-voltage windings 75 to 77 and/or the individual resistances of the individual high-voltage windings 71 to 73 can be determined by solving the system of equations. This can likewise be carried out automatically by the control device 24 . It should be noted that measurements of FIGS. 7 to 9 are sequentially automated from the Control device 24 can be carried out so that no complex rewiring is required when determining the resistance values of the windings of the three-phase transformer.
- connection configurations for a three-phase transformer 470 with a vector group Yd5 in order to carry out a resistance measurement of high-voltage windings 71 to 73 and/or low-voltage windings 91 to 93.
- a vector group Yd5 the high-voltage windings 71 to 73 are star-connected and the low-voltage windings 75 to 77 are delta-connected, and a phase shift between a voltage at the high-voltage windings and a voltage at the low-voltage windings is 150°.
- the measurement current is conducted by means of the controllable coupling arrangement 22 in a series circuit consisting of the high-voltage windings 71 to 73 and the low-voltage windings 91 to 93.
- the configurations of FIGS. 10 to 12 each cause a magnetic flux in the
- Transform atorkern due to the measurement current through the high-voltage windings 71 to 73 has the same direction as a magnetic flux in the transformer core due to the measurement current through the low-voltage windings 75 to 77, so that rapid saturation of the Transform atorkern can be achieved. Consequently, the voltage measurements can be carried out after a relatively short time after the measurement current has been applied, so that the resistances of the high-voltage windings 71 to 73 and/or the low-voltage windings 75 to 77 can be determined quickly and reliably.
- the high-voltage windings 71 to 73 are star-connected and the low-voltage windings 75 to 77 are delta-connected.
- a phase shift between a voltage across the high-voltage windings and a voltage across the low-voltage windings is 330°.
- the connection configurations shown in Fig. 13 to 15 are for a resistance measurement of high-voltage windings 71 to 73 and/or low-voltage windings 91 to 93 suitable. Due to the connection configurations shown in Fig.
- the measurement current is conducted by means of the controllable coupling arrangement 22 in a series circuit consisting of the high-voltage windings 71 to 73 and the low-voltage windings 91 to 93, with a magnetic flux in the transformer core due to the measurement current flowing through the high-voltage windings 71 to 73 have the same direction as a magnetic flux in the transformer core due to the measuring current through the low-voltage windings 75 to 77.
- both the measuring current through the high-voltage windings and the measuring current through the low-voltage windings contribute to the saturation of the transformer core, so that this is reached quickly.
- Voltage measurements can be carried out after a short time after the measurement current has been applied, so that the resistances of the high-voltage windings 71 to 73 and/or the low-voltage windings 75 to 77 can be determined quickly and reliably.
- Fig. 16 shows an example in which with two direct current sources, i.e., a first direct current source 21 A and a second direct current source 21 B, a measuring current can be passed through the high-voltage winding 71 and a measuring current through the low-voltage winding 75 at the same time.
- the coupling arrangement 22 can be a controllable coupling arrangement which is configured to automatically conduct a measurement current from the first DC source 21 A through the high-voltage winding 71 on the basis of control information from the control device 24 and at the same time to conduct a measurement current from the second DC source 21 B through the low-voltage winding 75 conduct.
- a polarity of the measurement current from the first DC source 21 A and a polarity of the measurement current from the second DC source 21 B are set in such a way that the resulting magnetic fluxes of the current-carrying high-voltage winding and the current-carrying low-voltage winding in the transformer core 74 of the transformer 70 add up.
- the controllable coupling arrangement 22 can, for example, comprise electrical or electronic switching elements. With these switching elements For example, the polarity of the measurement currents from the first and second direct current sources 21A and 21B can be adjusted. In the event that the controllable coupling arrangement 22 has further connections for connecting a polyphase transformer, as is shown, for example, in FIGS the high-voltage windings and the low-voltage windings of the polyphase transformer are conducted.
- the measuring device 20 also includes a voltage measuring device 28 which is also coupled to the controllable coupling arrangement 22 .
- Switching elements of the controllable coupling arrangement 22 can be designed in such a way that a voltage between two of the terminals 31 , 32 , 41 and 42 can be supplied to the voltage measuring device 28 by suitable activation of these switching elements by the control device 24 .
- the control device 24 can include, for example, a microprocessor control and a user interface.
- the user interface may include, for example, a display, such as a screen, and an input device, such as a touch-sensitive surface on the screen or a keyboard.
- the control device 24 can comprise an optical detection device (not shown), for example a camera or a scanner.
- the control device 24 can, for example, detect information about the transformer 70, for example by detecting a type plate of the transformer or a barcode or QR code attached to the transformer.
- Information about the transformer 70 can include, for example, a transformation ratio, a rated power, a rated current, a rated voltage and, in particular, a vector group.
- the information about the transformer can also be entered by a user via the user interface instead of using the optical detection device.
- the control device 24 is coupled to the controllable coupling arrangement 22 and is able to control the switching elements of the controllable coupling arrangement 22, to make resistance measurements to determine the resistances of the windings of transformer 70, as will be described below.
- the measurement of the resistances of the windings 71, 75 of the transformer 70 can be carried out, for example, as follows.
- the control device 24 controls the controllable coupling arrangement 22 in such a way that the measurement current is output from the first direct current source 21A at the connection 31 and is fed back to the first direct current source 21A via the connection 32 .
- the measuring current thus flows from the connection 31 through the line 51 and the connection 81 through the high-voltage winding 71 and from there via the connection 82, the line 52 and the connection 32 back to the first direct current source 21 A.
- the control device 24 controls the controllable coupling arrangement 22 in such a way that the measurement current is output from the second direct current source 21B at the terminal 42 and fed back to the second direct current source 21B via the terminal 41 .
- the measurement current thus flows from the connection 42 through the line 62 and the connection 92 through the low-voltage winding 75 and from there via the connection 91, the line 53 and the connection 41 back to the second direct current source 21B.
- a reliable measurement of the winding resistance usually requires magnetic saturation of the transformer core.
- the measuring current combined with the low number of turns generates only a small magnetic flux in the transformer core 74, so that it takes some time before magnetic saturation is reached. With normal measuring currents, this can take 1 to 2 minutes for medium-sized transformers, 10 to 20 minutes for large transformers and, in exceptional cases, up to 1 hour per phase. To speed up the measurement, the measurement current can be increased. However, the size of the measuring current is limited in many measuring devices.
- the measuring current from the first direct current source 21 A and the measuring current from the second direct current source 21 B flow simultaneously through the high-voltage winding or low-voltage winding, so that the resulting magnetic fluxes of the current-carrying high-voltage winding 71 and the current-carrying low-voltage winding 75 in the transformer core 74 of the transformer 70 add up.
- controllable coupling arrangement 22 is controlled, for example, in such a way that the voltage measuring device 28 is coupled to the terminals 31 and 32 .
- the measuring current of the first direct current source 21 A flows through the high-voltage winding 71 and the voltage drop across the high-voltage winding is measured with the voltage measuring device 28 .
- the resistance of the high-voltage winding 71 can be determined from the size of the measuring current, which is measured, for example, by means of the current measuring device 23A, and the size of the voltage drop.
- the control device 24 controls the controllable coupling arrangement 22 in such a way that the voltage-measuring device 28 is coupled to the connections 41 and 42, so that the voltage-measuring device 28 measures the voltage drop across the low-voltage winding 75, while the measuring current flows from the second DC source 21 B through the low-voltage winding 75 flows.
- the measurement current from the second direct current source 21B is either known from the setting of the second direct current source 21B or can be measured with the current measuring device 23B.
- the resistance of the low-voltage winding 75 can be determined from the quotient of the voltage drop and the measurement current.
- 17 to 19 relate to measurements on a three-phase transformer 370 with a vector group Yd1, ie the high-voltage windings 71 to 73 are star-connected and the low-voltage windings 75 to 77 are delta-connected.
- a phase shift between a voltage on the high-voltage windings and a voltage on the low-voltage windings is 30°.
- This information from the three-phase transformer 370 and further information, for example a rated current of the three-phase transformer 370 can be provided to the control device 24 via, for example, a user input or by detecting a rating plate (step 301).
- the control device 24 can output instructions for connecting the three-phase transformer 370 to the measuring device 20 for a user on its display.
- the three-phase transformer 370 is connected at step 302 accordingly.
- the connections 81 to 83 of the high-voltage windings 71 to 73 are connected to corresponding connections of the controllable coupling arrangement 22 .
- the connections 91 to 93 of the low-voltage windings 75 to 77 are also connected to corresponding connections of the controllable coupling arrangement 22 .
- a suitable measurement current is set and made available in step 303 by the control device 24 using the first direct current source 21 A for the high-voltage windings 71 to 73 .
- a suitable measurement current is set and made available by the control device 24 using the second direct current source 21B for the low-voltage windings 75 to 76 .
- the measurement current from the first DC power source 21A may be different than the measurement current from the second DC power source 21B.
- the measurement current from the second direct current source 21B can be greater than the measurement current from the first direct current source 21A since the high-voltage windings 75 to 77 usually have a greater resistance than the low-voltage windings 71 to 73.
- step 304 the control device 24 generates control information for the controllable coupling arrangement 22 in order to let the measuring currents flow through the three-phase transformer 370 according to the configuration shown in FIG.
- step 305 the controllable coupling arrangement 22 is controlled by the control device 24 in such a way that the current is output from the first direct current source 21A to the connection 81 and thus flows through the high-voltage winding 71 . Due to the delta connection, the measuring current flowing through the high-voltage winding 71 is divided and flows through the high-voltage windings 72 and 73 and is fed back from the controllable coupling arrangement via the terminals 82 and 83 to the first direct current source 21A.
- the controllable coupling arrangement is controlled by the control device 24 via the control information in such a way that the measurement current is output from the second direct current source 21B to the connection 91 of the transformer 370 .
- the measurement current is fed from the second direct current source 21B into the delta connection of the low-voltage windings between the low-voltage winding 75 and the low-voltage winding 77 .
- the measurement current flows through the delta circuit and is routed back to the second direct current source 21B via the connection 92 by means of the controllable coupling arrangement 22 between the low-voltage winding 75 and the low-voltage winding 76 .
- a measurement current from the first DC source 21A through the high-voltage windings 71 to 73 and a measurement current from the second DC source 21B through the low-voltage windings 91 to 93 are simultaneously conducted by means of the controllable coupling arrangement 22 .
- the configuration of the measurement current described above causes a magnetic flux in the transformer core due to the measurement current through the High-voltage windings 71 to 73 have the same direction as a magnetic flux in the transformer core due to the measuring current through the low-voltage windings 75 to 77.
- saturation of the transformer core can be reached more quickly than in the case where the measuring current is only passed through the low-voltage windings 75-77.
- voltage measurements can be carried out using the voltage measuring device 28 in step 306 .
- a voltage across the low-voltage winding 75 can be measured at the terminals 91, 92
- a voltage across the low-voltage winding 76 can be measured at the terminals 92, 93
- a voltage across the low-voltage winding 77 can be measured across the terminals 93, 91.
- the measurement current can be routed through the three-phase transformer 370 .
- the measurement current may be routed through the three-phase transformer 370 according to the configuration shown in FIG. In these measurements, too, a measurement current from the first direct current source 21 A through the High-voltage windings 71 to 73 and a measuring current from the second direct current source 21B are passed through the low-voltage windings 91 to 93 .
- the individual resistances of the individual low-voltage windings 75 to 77 and/or the individual resistances of the individual high-voltage windings 71 to 73 can be determined by solving the system of equations. This can likewise be carried out automatically by the control device 24 . It should be noted that measurements in FIGS. 17 to 19 can be carried out automatically in sequence by the control device 24, so that no complex rewiring is required when determining the resistance values of the windings of the three-phase transformer.
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Abstract
The present invention relates to a measuring device (20) for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer (70). The measuring device comprises at least one direct current source (21A, 21B). Each of the at least one direct current sources (21A, 21B) can provide a measuring current. The measuring device also comprises a coupling assembly (22) which is coupled to the at least one direct current source (21A, 21B) and can be coupled to terminals (81 to 84) of at least one high-voltage winding (71-73) of the transformer (70) and terminals (91 to 94) of at least one low-voltage winding (75-77) of the transformer (70). The coupling assembly (22) is designed to simultaneously conduct a measuring current from one direct current source of the at least one direct current source (21A, 21B) through the at least one high-voltage winding (71-73) and to conduct a measuring current from one direct current source of the at least one direct current source (21A, 21B) through the at least one low-voltage winding (75-77).
Description
VERFAHREN UND MESSVORRICHTUNG ZUM BESTIMMEN EINES WIDERSTANDS EINER TRANSFORMATORWICKLUNG METHOD AND MEASURING DEVICE FOR DETERMINING A RESISTANCE OF A TRANSFORMER WINDING
GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung eines Transformators sowie ein entsprechendes Verfahren zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung eines Transformators. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Messvorrichtung bzw. ein Verfahren, welche eine schnelle Bestimmung des Widerstands der Transformatorwicklung ermöglichen. The present invention relates to a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer and a corresponding method for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer. The present invention relates in particular to a measuring device and a method, respectively, which enable the resistance of the transformer winding to be determined quickly.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION
Der Widerstand einer Wicklung eines Transformators ist eine häufig überprüfte Größe, um einen ordnungsgemäßen Zustand des Transformators zu bestimmen. Insbesondere bei Leistungstransformatoren ist die Überprüfung des Wicklungswiderstandes sehr zeitintensiv. Bei Transformatoren mit hoher Übersetzung kann die Bestimmung des Wicklungswiderstandes auf der niederspannungsseitigen Wicklung, welche auch als Unterspannungswicklung bezeichnet wird, viel Zeit in Anspruch nehmen. Der Grund dafür ist, dass für die genaue Messung des Wicklungswiderstandes eine Sättigung des The resistance of a transformer winding is a commonly checked quantity to determine the proper condition of the transformer. In the case of power transformers in particular, checking the winding resistance is very time-consuming. In the case of transformers with a high ratio, determining the winding resistance on the low-voltage side winding, which is also referred to as the low-voltage winding, can take a long time. The reason for this is that for the accurate measurement of the winding resistance, a saturation of the
Transform atorkerns erforderlich ist. Um die Sättigung des Transform atorkerns zu erreichen sind hohe Messströme erforderlich, welche leistungsstarke Messgeräte und schwere Kabel voraussetzen. Alternativ kann mit geringeren Strömen eine Sättigung des Transformatorkerns in einem längeren Messintervall erreicht werden. Transform atorkerns is required. In order to reach the saturation of the transformer core, high measuring currents are required, which require powerful measuring devices and heavy cables. Alternatively, with lower currents, saturation of the transformer core can be achieved over a longer measurement interval.
Im Detail wird üblicherweise zur Messung einer Wicklung eines Transformators ein Prüfgleichstrom an die zu messende Wicklung angelegt. Es dauert dann einige Zeit, bis die Induktivität gesättigt ist und der Widerstandswert sich nicht mehr ändert und verlässlich abgelesen werden kann. Insbesondere die Unterspannungswicklung hat üblicherweise eine niedrige Windungszahl, sodass der Prüfstrom kombiniert mit der niedrigen Windungszahl der Unterspannungswicklung wenig magnetischen Fluss im
Transformatorkern erzeugt, welcher jedoch für die Sättigung notwendig ist. Daher dauert es sehr lange, bis der Kern gesättigt wird und eine stabile Widerstandsmessung möglich ist. Durch eine Erhöhung des Prüfstroms kann die Messung beschleunigt werden. Dazu wird jedoch ein Prüfgerät mit Hochstromausgang und schweren und unhandlichen Anschlusskabeln benötigt, welche in der Lage sind, den hohen Prüfstrom dauerhaft zu leiten. Dem maximalen Prüfstrom sind durch die Länge und Verlustleistung der Kabel praktische Grenzen gesetzt, welche im Bereich von beispielsweise 70 bis 100 A liegen können. Zur Messung der Oberspannungswicklung sind diese schweren und unhandlichen Anschlusskabel beispielsweise durch eine manuelle Umverkabelung mit der Oberspannungswicklung zu koppeln. Alternativ kann eine entsprechende Messvorrichtung eine interne oder externe automatisierte Schaltmatrix, eine sogenannte Switchbox, umfassen, welche das manuelle Umverkabeln ersetzt und automatisch den Prüfgleichstrom wahlweise mit entweder der Oberspannungswicklung oder der Unterspannungswicklung koppelt. In detail, to measure a winding of a transformer, a direct test current is usually applied to the winding to be measured. It then takes some time before the inductance is saturated and the resistance value no longer changes and can be reliably read. The low-voltage winding in particular usually has a low number of turns, so that the test current combined with the low number of turns in the low-voltage winding has little magnetic flux in the Transformer core generated, which is necessary for saturation. Therefore, it takes a very long time for the core to saturate and a stable resistance measurement to be possible. The measurement can be accelerated by increasing the test current. However, this requires a test device with a high-current output and heavy and unwieldy connection cables that are able to permanently conduct the high test current. The maximum test current is subject to practical limits due to the length and power loss of the cable, which can be in the range of 70 to 100 A, for example. To measure the high-voltage winding, these heavy and unwieldy connection cables must be connected to the high-voltage winding by manual rewiring, for example. Alternatively, a corresponding measuring device can include an internal or external automated switching matrix, a so-called switch box, which replaces manual rewiring and automatically couples the direct test current to either the high-voltage winding or the low-voltage winding.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine einfache und schnelle Bestimmung des Widerstandes der Transformatorwicklungen zu ermöglichen. The object of the present invention is therefore to enable the resistance of the transformer windings to be determined quickly and easily.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Messvorrichtung zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung eines Transformators nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung eines Transformators nach Anspruch 17 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen der Erfindung. This object is achieved according to the present invention by a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer according to claim 1 and a method for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer according to claim 17. The dependent claims define embodiments of the invention.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Messvorrichtung zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung eines Transformators bereitgestellt. Die Messvorrichtung umfasst mindestens eine Gleichstromquelle und eine Koppelanordnung. Die Messvorrichtung kann beispielsweise nur eine Gleichstromquelle oder mehrere Gleichstromquellen
umfassen, zum Beispiel kann die Messvorrichtung zwei Gleichstromquellen umfassen. Der Begriff "Gleichstromquelle", wie er hierin verwendet wird, betrifft eine elektrische Energiequelle, welche einen Gleichstrom liefert. Die Gleichstromquelle kann beispielsweise ausgestaltet sein, einen Gleichstrom mit einstellbarer Stromstärke oder einstellbarer Spannung zu liefern. Jede Gleichstromquelle der mindestens einen Gleichstromquelle ist somit ausgestaltet, einen jeweiligen Messstrom bereitzustellen. Der jeweilige Messstrom kann beispielsweise einen Gleichstrom definierter Größe umfassen, beispielsweise einen Gleichstrom im Bereich von 30 A bis 100 A, beispielsweise 70 A oder 100 A. Größere oder kleinere Ströme sind in Abhängigkeit von der Art des Transformators möglich. Die Koppelanordnung ist mit der mindestens einen Gleichstromquelle gekoppelt und ist mit Anschlüssen mindestens einer Oberspannungswicklung des Transformators und Anschlüssen mindestens einer Unterspannungswicklung des Transformators koppelbar. Die Koppelanordnung ist ausgestaltet, gleichzeitig einen Messstrom von einer Gleichstromquelle der mindestens einen Gleichstromquelle durch die mindestens eine Oberspannungswicklung und einen Messstrom von einer Gleichstromquelle der mindestens einen Gleichstromquelle durch die mindestens eine Unterspannungswicklung zu leiten. According to one aspect of the present invention, a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer is provided. The measuring device comprises at least one direct current source and a coupling arrangement. The measuring device can, for example, only have one direct current source or several direct current sources include, for example, the measuring device may include two direct current sources. The term "DC power source" as used herein refers to an electrical power source that provides a direct current. The direct current source can be designed, for example, to supply direct current with an adjustable current intensity or adjustable voltage. Each direct current source of the at least one direct current source is thus designed to provide a respective measurement current. The respective measurement current can include, for example, a direct current of a defined size, for example a direct current in the range from 30 A to 100 A, for example 70 A or 100 A. Larger or smaller currents are possible depending on the type of transformer. The coupling arrangement is coupled to the at least one direct current source and can be coupled to terminals of at least one high-voltage winding of the transformer and terminals of at least one low-voltage winding of the transformer. The coupling arrangement is designed to simultaneously conduct a measuring current from a direct current source of the at least one direct current source through the at least one high-voltage winding and a measuring current from a direct current source of the at least one direct current source through the at least one low-voltage winding.
Somit wird beispielsweise bei einer Widerstandsbestimmung an der Unterspannungswicklung nicht nur durch die Unterspannungswicklung ein Messstrom geleitet, sondern gleichzeitig auch ein Messstrom durch die Oberspannungswicklung geleitet. Die Oberspannungswicklung umfasst eine um das Übersetzungsverhältnis des Transformators höhere Anzahl von Windungen als die Unterspannungswicklung. Dadurch erzeugt die Oberspannungswicklung einen deutlich höheren Fluss im Transformatorkern und kann somit die Sättigung des Transformatorkerns beschleunigen. Die Bestimmung des Widerstandes an der Unterspannungswicklung kann dadurch schneller durchgeführt werden. Thus, for example, when determining the resistance of the low-voltage winding, not only is a measurement current passed through the low-voltage winding, but at the same time a measurement current is also passed through the high-voltage winding. The high-voltage winding has a higher number of turns than the low-voltage winding by the transformation ratio of the transformer. As a result, the high-voltage winding generates a significantly higher flux in the transformer core and can thus accelerate the saturation of the transformer core. This means that the resistance of the low-voltage winding can be determined more quickly.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Koppelanordnung eine steuerbare Koppelanordnung.
Insbesondere kann die Koppelanordnung eine derartige steuerbare Koppelanordnung sein, bei welcher eine Verschaltung der Anschlüsse für die mindestens eine Oberspannungswicklung und die mindestens eine Unterspannungswicklung sowie der mindestens einen Stromquelle über eine entsprechende Ansteuerung veränderbar ist. Die Ansteuerung kann beispielsweise über eine Ansteuerinformation für die steuerbare Koppelanordnung bereitgestellt werden. Die Ansteuerinformation kann beispielsweise über entsprechende Steuersignale, beispielsweise analoge oder digitale Steuersignale, zugeführt werden. According to a preferred embodiment, the switching arrangement is a controllable switching arrangement. In particular, the coupling arrangement can be such a controllable coupling arrangement in which an interconnection of the connections for the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding and the at least one current source can be changed via a corresponding control. The control can be provided, for example, via control information for the controllable coupling arrangement. The control information can be supplied, for example, via appropriate control signals, for example analog or digital control signals.
Die steuerbare Koppelanordnung kann beispielsweise ausgestaltet sein, aufgrund der Ansteuerinformation automatisch einen Messstrom von einer der mindestens einen Stromquelle in eine Serienschaltung bestehend aus der mindestens einen Oberspannungswicklung und der mindestens einen Unterspannungswicklung zu leiten. Die steuerbare Koppelanordnung kann dazu beispielsweise elektronische oder elektromechanische Schalter umfassen. The controllable coupling arrangement can be designed, for example, to automatically conduct a measurement current from one of the at least one current source into a series circuit consisting of the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding based on the control information. For this purpose, the controllable coupling arrangement can comprise, for example, electronic or electromechanical switches.
Die Messvorrichtung ermöglicht somit, die Oberspannungswicklung und die Unterspannungswicklung in Reihe zu schalten und den Messstrom durch diese Reihenschaltung zu leiten. Es ist klar, dass in diesem Fall lediglich eine Gleichstromquelle erforderlich ist, welche einen Messstrom liefert, welcher durch die Serienschaltung geleitet wird und somit gleichzeitig die mindestens eine Oberspannungswicklung und die mindestens eine Unterspannungswicklung anregt. The measuring device thus makes it possible to connect the high-voltage winding and the low-voltage winding in series and to conduct the measuring current through this series connection. It is clear that in this case only one direct current source is required, which supplies a measuring current which is conducted through the series circuit and thus simultaneously excites the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding.
Indem die steuerbare Koppelanordnung mit sowohl der Oberspannungswicklung als auch der Unterspannungswicklung koppelbar ist und aufgrund der Ansteuerinformation automatisch den Messstrom durch diese Wicklungen leiten kann, ist keine manuelle Umverkabelung für unterschiedliche Messungen, beispielsweise für eine nachfolgende Messung von nur der Oberspannungswicklung oder für eine nachfolgende Messung von nur der Unterspannungswicklung bei bereits weitgehend vormagnetisiertem Transform atorkern, erforderlich. Since the controllable coupling arrangement can be coupled to both the high-voltage winding and the low-voltage winding and can automatically conduct the measurement current through these windings based on the control information, there is no need for manual rewiring for different measurements, for example for a subsequent measurement of only the high-voltage winding or for a subsequent measurement of only the low-voltage winding is required when the transformer core is already largely pre-magnetized.
Gemäß einer Ausführungsform, bei welcher die Oberspannungswicklung und die Unterspannungswicklung in Reihe geschaltet werden sollen und daher nur eine
Gleichstromquelle erforderlich ist, umfasst die steuerbare Koppelanordnung eine erste steuerbare Schaltanordnung, welche mit der Gleichstromquelle gekoppelt ist und mit den Anschlüssen der mindestens einen Oberspannungswicklung koppelbar ist. Die steuerbare Koppelanordnung umfasst weiterhin eine zweite steuerbare Schaltanordnung, welche mit der Gleichstromquelle gekoppelt ist und mit den Anschlüssen der mindestens einen Unterspannungswicklung koppelbar ist. Die steuerbare Koppelanordnung umfasst außerdem eine steuerbare Schaltvorrichtung, welche mit der ersten Schaltanordnung und der zweiten Schaltanordnung gekoppelt ist. Die steuerbare Schaltvorrichtung kann beispielsweise einen elektronischen oder elektromechanischen Schalter umfassen. Die steuerbare Schaltvorrichtung ist ausgestaltet, aufgrund der Ansteuerinformation eine elektrische Verbindung zwischen der ersten steuerbaren Schaltanordnung und der zweiten steuerbare Schaltanordnung bereitzustellen. According to an embodiment in which the high-voltage winding and the low-voltage winding are to be connected in series and therefore only one Direct current source is required, the controllable coupling arrangement comprises a first controllable switching arrangement which is coupled to the direct current source and can be coupled to the terminals of the at least one high-voltage winding. The controllable coupling arrangement also includes a second controllable switching arrangement which is coupled to the direct current source and can be coupled to the terminals of the at least one low-voltage winding. The controllable coupling arrangement also comprises a controllable switching device which is coupled to the first switching arrangement and the second switching arrangement. The controllable switching device can include an electronic or electromechanical switch, for example. The controllable switching device is designed to provide an electrical connection between the first controllable switching arrangement and the second controllable switching arrangement on the basis of the control information.
Die erste und zweite steuerbare Schaltanordnung können beispielsweise ähnlich aufgebaut sein wie die eingangs genannte Schaltbox, welche in der Lage ist, einen Messstrom wahlweise mit entweder der Oberspannungswicklung oder der Unterspannungswicklung zu koppeln. Durch die zusätzliche steuerbare Schaltvorrichtung zwischen der ersten Schaltanordnung und der zweiten Schaltanordnung kann der Messstrom auf einfache Art und Weise wahlweise nur durch die Oberspannungswicklung, nur durch die Unterspannungswicklung oder durch eine Serienschaltung bestehend aus der Oberspannungswicklung und der Unterspannungswicklung geleitet werden. Dadurch ist es möglich, die Messvorrichtung durch Modifikation bekannter Schaltboxen zu realisieren. The first and second controllable switching arrangement can, for example, be constructed similarly to the switch box mentioned at the outset, which is able to selectively couple a measurement current to either the high-voltage winding or the low-voltage winding. Due to the additional controllable switching device between the first switching arrangement and the second switching arrangement, the measuring current can be routed in a simple manner either only through the high-voltage winding, only through the low-voltage winding or through a series circuit consisting of the high-voltage winding and the low-voltage winding. This makes it possible to implement the measuring device by modifying known switch boxes.
Beispielsweise kann die steuerbare Koppelanordnung ausgestaltet sein, aufgrund der Ansteuerinformation den Messstrom automatisch in eine Serienschaltung folgendermaßen zu leiten: mittels der ersten steuerbaren Schaltanordnung wird der Messstrom durch die mindestens eine Oberspannungswicklung geleitet und dann mittels der steuerbaren Schaltvorrichtung von der ersten steuerbaren Schaltanordnung zu der zweiten steuerbaren Schaltanordnung geleitet. Mittels der zweiten steuerbaren Schaltanordnung wird der Messstrom durch die mindestens eine Unterspannungswicklung geleitet. Eine Kopplung der Oberspannungswicklung
mit der ersten Schaltanordnung und eine Kopplung der Unterspannungswicklung mit der zweiten Schaltanordnung wird lediglich einmal eingerichtet und die Messung der Serienschaltung von Oberspannungswicklung und Unterspannungswicklung kann mittels einer geeigneten Ansteuerinformation ohne Umverkabelung durchgeführt werden. For example, the controllable coupling arrangement can be designed to automatically conduct the measurement current in a series circuit based on the control information as follows: the measurement current is conducted through the at least one high-voltage winding by means of the first controllable switching arrangement and then from the first controllable switching arrangement to the second controllable one by means of the controllable switching device Switching arrangement directed. The measurement current is conducted through the at least one low-voltage winding by means of the second controllable switching arrangement. A coupling of the high-voltage winding with the first switching arrangement and a coupling of the low-voltage winding with the second switching arrangement is set up only once and the measurement of the series connection of high-voltage winding and low-voltage winding can be carried out using suitable control information without rewiring.
In einem weiteren Beispiel kann mittels einer weiteren Ansteuerinformation der Messstrom automatisch mittels der ersten steuerbaren Schaltanordnung nur durch die mindestens eine Oberspannungswicklung geleitet werden. Anders ausgedrückt kann aufgrund einer ersten Ansteuerinformation der Messstrom in der Serienschaltung durch die mindestens eine Oberspannungswicklung und die mindestens eine Unterspannungswicklung geleitet werden und aufgrund einer zweiten Ansteuerinformation kann der Messstrom nur durch die mindestens eine Oberspannungswicklung geleitet werden. Es ist klar, dass die erste Ansteuerinformation und die zweite Ansteuerinformation unterschiedlich sind und nacheinander verwendet werden, insbesondere kann zuerst die erste Ansteuerinformation und dann die zweite Ansteuerinformation verwendet werden. Beispielsweise kann die erste Ansteuerinformation die steuerbare Schaltvorrichtung in einen leitenden Zustand einstellen, sodass der Messstrom von der ersten steuerbaren Schaltanordnung in die zweite steuerbare Schaltanordnung geleitet wird. Die zweite Ansteuerinformation kann dagegen die steuerbare Schaltvorrichtung in einen nicht leitenden Zustand einstellen, beispielsweise durch Öffnen eines elektromechanischen Schalters, sodass die erste steuerbare Schaltanordnung und die zweite steuerbare Schaltanordnung entkoppelt sind. Die steuerbare Schaltvorrichtung ermöglicht daher, unterschiedliche Messungen unter Einbeziehung der mindestens einen Oberspannungswicklung und/oder der mindestens einen Unterspannungswicklung durchzuführen, ohne dass die Verkabelung zwischen der steuerbaren Koppelanordnung und den Wicklungen des Transformators manuell geändert werden muss. In a further example, the measurement current can be automatically conducted only through the at least one high-voltage winding by means of further control information by means of the first controllable switching arrangement. In other words, based on first control information, the measurement current in the series circuit can be conducted through the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding, and based on second control information, the measurement current can only be conducted through the at least one high-voltage winding. It is clear that the first piece of control information and the second piece of control information are different and are used one after the other, in particular the first piece of control information can be used first and then the second piece of control information. For example, the first actuation information can set the controllable switching device to a conductive state, so that the measurement current is conducted from the first controllable switching arrangement into the second controllable switching arrangement. In contrast, the second control information can set the controllable switching device to a non-conductive state, for example by opening an electromechanical switch, so that the first controllable switching arrangement and the second controllable switching arrangement are decoupled. The controllable switching device therefore makes it possible to carry out different measurements including the at least one high-voltage winding and/or the at least one low-voltage winding without the cabling between the controllable coupling arrangement and the windings of the transformer having to be changed manually.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird aufgrund der ersten Ansteuerinformation der Messstrom durch die mindestens eine Oberspannungswicklung mit der gleichen Polarität geleitet wie aufgrund der zweiten Ansteuerinformation. Anders ausgedrückt
wird der Transformatorkern bei einer Messung aufgrund der ersten Ansteuerinformation in der gleichen Richtung magnetisiert wie bei einer Messung aufgrund der zweiten Ansteuerinformation. Dadurch kann ein Ummagnetisieren des Transformatorkerns vermieden werden und die Messungen können schnell nacheinander durchgeführt werden. In a further embodiment, based on the first control information, the measurement current is conducted through the at least one high-voltage winding with the same polarity as based on the second control information. Expressed differently the transformer core is magnetized in the same direction in a measurement based on the first control information as in a measurement based on the second control information. As a result, magnetization reversal in the transformer core can be avoided and the measurements can be carried out in rapid succession.
Bei einem weiteren Beispiel ist die steuerbare Koppelanordnung ausgestaltet, aufgrund einer dritten Ansteuerinformation automatisch den Messstrom mittels der zweiten steuerbaren Schaltanordnung nur durch die mindestens eine Unterspannungswicklung zu leiten. Die dritte Ansteuerinformation kann beispielsweise verwendet werden, nachdem die erste Ansteuerinformation verwendet wurde. Insbesondere kann dabei die steuerbare Koppelanordnung ausgestaltet sein, aufgrund der ersten Steuerinformation den Messstrom durch die mindestens eine Unterspannungswicklung mit der gleichen Polarität zu leiten wie aufgrund der dritten Ansteuerinformation. In a further example, the controllable coupling arrangement is designed to automatically conduct the measurement current only through the at least one low-voltage winding by means of the second controllable switching arrangement on the basis of third control information. The third piece of control information can be used, for example, after the first piece of control information has been used. In particular, the controllable coupling arrangement can be designed to conduct the measurement current through the at least one low-voltage winding with the same polarity on the basis of the first control information as on the basis of the third control information.
Zusammengefasst ermöglicht die steuerbare Koppelanordnung, dass der Messstrom bei unterschiedlichen Messungen entweder nur durch die mindestens eine Oberspannungswicklung oder nur durch die mindestens eine Unterspannungswicklung oder durch die Reihenschaltung bestehend aus der mindestens einen Oberspannungswicklung und der mindestens einen Unterspannungswicklung geleitet wird, wobei bei jeder dieser Messungen der Messstrom in gleicher Richtung durch die Oberspannungswicklung und/oder Unterspannungswicklung fließt, sodass der Transformatorkern bei einem Messungswechsel nicht ummagnetisiert wird. Dadurch können diese drei unterschiedlichen Messungen in schneller Folge mit jeweils kurzer Messdauer durchgeführt werden. In summary, the controllable coupling arrangement allows the measurement current to be conducted for different measurements either only through the at least one high-voltage winding or only through the at least one low-voltage winding or through the series connection consisting of the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding, with the Measuring current flows in the same direction through the high-voltage winding and/or low-voltage winding, so that the transformer core is not remagnetized when the measurement changes. As a result, these three different measurements can be carried out in quick succession, each with a short measurement duration.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Messvorrichtung umfasst die mindestens eine Gleichstromquelle zumindest eine erste Gleichstromquelle und eine zweite Gleichstromquelle. Die Koppelanordnung ist eine steuerbare Koppelanordnung, d. h., eine Verschaltung der Anschlüsse für die mindestens eine Oberspannungswicklung und die mindestens eine Unterspannungswicklung sowie der ersten und zweiten
einen Stromquelle ist über eine entsprechende Ansteuerung veränderbar. Die steuerbare Koppelanordnung kann dazu beispielsweise elektronische oder elektromechanische Schalter umfassen. Die Ansteuerung kann beispielsweise über eine Ansteuerinformation für die steuerbare Koppelanordnung bereitgestellt werden. Die Ansteuerinformation kann beispielsweise über entsprechende Steuersignale, beispielsweise analoge oder digitale Steuersignale, zugeführt werden. In a further embodiment of the measuring device, the at least one direct current source comprises at least a first direct current source and a second direct current source. The coupling arrangement is a controllable coupling arrangement, ie an interconnection of the connections for the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding as well as the first and second a current source can be changed via a corresponding control. For this purpose, the controllable coupling arrangement can comprise, for example, electronic or electromechanical switches. The control can be provided, for example, via control information for the controllable coupling arrangement. The control information can be supplied, for example, via appropriate control signals, for example analog or digital control signals.
Die steuerbare Koppelanordnung kann beispielsweise ausgestaltet sein, aufgrund einer Ansteuerinformation automatisch einen Messstrom von der ersten Gleichstromquelle durch die mindestens eine Oberspannungswicklung zu leiten und gleichzeitig einen Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle durch die mindestens eine Unterspannungswicklung zu leiten. Eine Polarität des Messstroms von der ersten Gleichstromquelle und eine Polarität des Messstroms von der zweiten Gleichstromquelle werden derart eingestellt, dass sich resultierende magnetische Flüsse der stromdurchflossenen mindestens einen Oberspannungswicklung und der stromdurchflossenen mindestens einen Unterspannungswicklung in einem Transformatorkern des Transformators addieren. The controllable coupling arrangement can be designed, for example, to automatically conduct a measurement current from the first DC source through the at least one high-voltage winding based on control information and at the same time to conduct a measurement current from the second DC source through the at least one low-voltage winding. A polarity of the measurement current from the first DC source and a polarity of the measurement current from the second DC source are set such that the resulting magnetic fluxes of the current-carrying at least one high-voltage winding and the current-carrying at least one low-voltage winding in a transformer core of the transformer add up.
Die Messvorrichtung ermöglicht somit, gleichzeitig einen Messstrom durch die Oberspannungswicklung und einen Messstrom durch die Unterspannungswicklung zu leiten. Es ist klar, dass insbesondere in dem Fall, dass die Oberspannungswicklung und/oder die Unterspannungswicklung mehrere Wicklungen umfasst, beispielsweise bei einem Mehrphasentransformator, mehrere Gleichstromquellen zur Versorgung der mehreren Oberspannungswicklungen und mehrere Gleichstromquelle zur Versorgung der mehreren Unterspannungswicklungen vorgesehen sein können. Es ist ferner klar, dass in dem Fall, dass die Oberspannungswicklung mehrere Wicklungen umfasst, zumindest einige der mehreren Oberspannungswicklungen beispielsweise in Reihe geschaltet werden können und ein Messstrom von der ersten Gleichstromquelle durch diese Reihenschaltung geleitet werden kann. Ebenso können in dem Fall, dass die Unterspannungswicklung mehrere Wicklungen umfasst, zumindest einige der mehreren Unterspannungswicklungen beispielsweise in Reihe geschaltet werden
und einen Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle durch diese Reihenschaltung geleitet werden kann. The measuring device thus makes it possible to conduct a measuring current through the high-voltage winding and a measuring current through the low-voltage winding at the same time. It is clear that, particularly in the event that the high-voltage winding and/or the low-voltage winding comprises a plurality of windings, for example in a multi-phase transformer, a plurality of direct current sources can be provided to supply the multiple high-voltage windings and a plurality of direct current sources to supply the multiple low-voltage windings. It is further clear that in the case that the high-voltage winding comprises a plurality of windings, at least some of the plurality of high-voltage windings can be connected in series, for example, and a measuring current from the first direct current source can be passed through this series connection. Likewise, in the event that the low-voltage winding comprises multiple windings, at least some of the multiple low-voltage windings can be connected in series, for example and a measurement current from the second direct current source can be passed through this series connection.
Aufgrund des Messstroms durch die Oberspannungswicklung kann ein deutlich höherer magnetischer Fluss im Transformatorkern erzeugt werden und kann somit eine magnetische Sättigung des Transformatorkerns beschleunigt werden. Die Bestimmung des Widerstandes der Unterspannungswicklung kann dadurch schneller durchgeführt werden. Due to the measuring current through the high-voltage winding, a significantly higher magnetic flux can be generated in the transformer core and magnetic saturation of the transformer core can thus be accelerated. This means that the resistance of the low-voltage winding can be determined more quickly.
Insbesondere bei der Verwendung von mindestens zwei Stromquellen getrennt für die Oberspannungswicklung und die Unterspannungswicklung ist klar, dass der obige Messstrom für die Oberspannungswicklung nicht notwendigerweise ein Messstrom ist, um einen Widerstand der Oberspannungswicklung zu bestimmen, sondern vielmehr als ein Magnetisierungsstrom angesehen werden kann, um eine schnelle Magnetisierung des Eisenkerns des Transformators zu erreichen. Die Bezeichnung "Messstrom" ist daher hierin nicht auf einen Strom beschränkt, welcher in eine Berechnung eines Widerstands einer Transformatorwicklung eingeht, sondern kann auch einen Strom bezeichnen, welcher bei der Messung des Widerstands einer Transformatorwicklung (z.B. Unterspannungswicklung) zur schnelleren Sättigung des Eisenkerns des Transformators in eine andere Transformatorwicklung (z.B. Oberspannungswicklung) eingespeist wird. Especially when using at least two current sources separately for the high-voltage winding and the low-voltage winding, it is clear that the above measuring current for the high-voltage winding is not necessarily a measuring current to determine a resistance of the high-voltage winding, but rather can be viewed as a magnetizing current to determine a to achieve rapid magnetization of the iron core of the transformer. The term "measuring current" is therefore not limited here to a current which is used in a calculation of a resistance of a transformer winding, but can also refer to a current which is used when measuring the resistance of a transformer winding (e.g. low-voltage winding) for faster saturation of the iron core of the transformer is fed into another transformer winding (e.g. high-voltage winding).
Indem die steuerbare Koppelanordnung mit sowohl der Oberspannungswicklung als auch der Unterspannungswicklung koppelbar ist und aufgrund der Ansteuerinformation automatisch die Messströme durch diese Wicklungen leiten kann, ist keine manuelle Umverkabelung für unterschiedliche Messungen, beispielsweise für eine nachfolgende Messung von nur der Oberspannungswicklung oder für eine nachfolgende Messung von nur der Unterspannungswicklung bei bereits weitgehend vormagnetisiertem Transform atorkern, erforderlich. Since the controllable coupling arrangement can be coupled to both the high-voltage winding and the low-voltage winding and can automatically conduct the measurement currents through these windings based on the control information, there is no need for manual rewiring for different measurements, for example for a subsequent measurement of only the high-voltage winding or for a subsequent measurement of only the low-voltage winding is required when the transformer core is already largely pre-magnetized.
Die Ansteuerinformation für die steuerbare Koppelanordnung kann von einer Steuervorrichtung bestimmt und bereitgestellt werden, welche Bestandteil der Messvorrichtung ist oder der Messvorrichtung zugeordnet ist. Die Steuervorrichtung
kann beispielsweise eine elektronische Steuerung sein, insbesondere eine Mikroprozessorsteuerung. Die Steuervorrichtung kann ferner eine Benutzeroberfläche umfassen, beispielsweise eine Tastatur und eine Anzeige, über welche ein Benutzer eine oder mehrere Messungen auswählt und einen Beginn der Messungen startet. Über die Anzeige der Benutzeroberfläche können dem Benutzer zusätzliche Hinweise zum Koppeln der Messvorrichtung mit dem Transformator bereitgestellt werden. The control information for the controllable coupling arrangement can be determined and made available by a control device, which is part of the measuring device or is assigned to the measuring device. The control device can be, for example, an electronic controller, in particular a microprocessor controller. The controller may further include a user interface, such as a keyboard and display, through which a user selects one or more measurements and initiates the measurements. Additional instructions for coupling the measuring device to the transformer can be provided to the user via the display of the user interface.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Steuervorrichtung ausgestaltet sein, eine Schaltgruppe des Transformators zu bestimmen und die Ansteuerinformation für die steuerbare Koppelanordnung in Abhängigkeit von der Schaltgruppe zu bestimmen. Bei einem Dreiphasentransformator kann die Schaltgruppe beispielsweise die Verschaltung der Oberspannungswicklungen und der Unterspannungswicklungen bezeichnen, beispielsweise ob die Wicklungen der entsprechenden Seite in einer Sternschaltung, einer Dreieckschaltung oder einer Zickzackschaltung verschaltet sind. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung ausgestaltet sein, Informationen des Transformators zu erfassen, beispielsweise mittels einer Eingabe der Typenschildinformation von einem Benutzer oder durch Erfassen der Typenschildinformation mittels einer Erfassungsvorrichtung der Steuervorrichtung, beispielsweise einer Kamera oder eines Scanners, beispielsweise eines Barcodescanners oder eines QR-Codescanners. Auf der Grundlage der Informationen des Typenschilds kann die Steuervorrichtung eine Anweisung zum Koppeln der steuerbaren Koppelanordnung mit den Anschlüssen der Oberspannungswicklungen und der Unterspannungswicklungen ausgeben und Ansteuerinformationen zum Durchführen von Widerstandsmessungen erzeugen. Informationen über den Transformator können von der Steuervorrichtung auch auf andere Art und Weise ermittelt werden, beispielsweise können entsprechende Informationen nach einer Identifikation des Transformators selbstständig aus einem elektronischen Datenverarbeitungssystem, beispielsweise ERP oder einer Cloud- basierten Datenbank, abgerufen werden. According to a further embodiment, the control device can be designed to determine a vector group of the transformer and to determine the control information for the controllable coupling arrangement as a function of the vector group. In the case of a three-phase transformer, the vector group can designate, for example, the connection of the high-voltage windings and the low-voltage windings, for example whether the windings on the relevant side are connected in a star connection, a delta connection or a zigzag connection. For example, the control device can be configured to capture information from the transformer, for example by entering the type plate information from a user or by capturing the type plate information using a detection device of the control device, for example a camera or a scanner, for example a barcode scanner or a QR code scanner. Based on the information on the nameplate, the control device can issue an instruction for coupling the controllable coupling arrangement to the terminals of the high-voltage windings and the low-voltage windings and generate control information for carrying out resistance measurements. Information about the transformer can also be determined by the control device in a different way, for example corresponding information can be retrieved automatically from an electronic data processing system, for example ERP or a cloud-based database, after the transformer has been identified.
Die Steuervorrichtung kann ausgestaltet sein, mehrere unterschiedliche Steuerinformationen zu bestimmen, welche zur Bestimmung von Widerständen
unterschiedlicher Transformatorwicklungen des Transformators verwendet werden können. Die Steuervorrichtung kann ferner ausgestaltet sein, die mehreren unterschiedlichen Ansteuerinformation zeitlich nacheinander der steuerbaren Koppelanordnung bereitzustellen. Dadurch können Widerstandsmessungen an Wicklungen eines Transformators in mehreren Messvorgängen schnell durchgeführt werden, ohne dass eine Bedienperson aufwändige Umverkabelungen durchführen muss. The control device can be designed to determine a plurality of different items of control information which are used to determine resistances different transformer windings of the transformer can be used. The control device can also be designed to provide the plurality of different pieces of control information to the controllable coupling arrangement in chronological succession. As a result, resistance measurements on the windings of a transformer can be carried out quickly in several measurement processes without an operator having to carry out complex rewiring.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Messvorrichtung eine Spannungsmessvorrichtung, welche mit der steuerbaren Koppelanordnung gekoppelt ist. Die steuerbare Koppelanordnung ist ausgestaltet, aufgrund der Ansteuerinformation automatisch der Spannungsmessvorrichtung eine Spannung über der mindestens einen Unterspannungswicklung bereitzustellen. Ferner kann die Messvorrichtung ausgestaltet sein, aufgrund einer weiteren Ansteuerinformation automatisch der Spannungsmessvorrichtung eine Spannung über der mindestens einen Oberspannungswicklung bereitzustellen. Bei bekanntem Messstrom durch die Unterspannungswicklung bzw. Oberspannungswicklung kann der Widerstand der Unterspannungswicklung bzw. Oberspannungswicklung aus entsprechenden Spannungsmessungen der Spannungsmessvorrichtung bestimmt werden. According to a further embodiment, the measuring device comprises a voltage measuring device which is coupled to the controllable coupling arrangement. The controllable coupling arrangement is designed to automatically provide the voltage measuring device with a voltage across the at least one low-voltage winding on the basis of the control information. Furthermore, the measuring device can be designed to automatically provide the voltage measuring device with a voltage across the at least one high-voltage winding on the basis of additional control information. With a known measuring current through the low-voltage winding or high-voltage winding, the resistance of the low-voltage winding or high-voltage winding can be determined from corresponding voltage measurements of the voltage measuring device.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung eines Transformators. Bei dem Verfahren wird mindestens ein Messstrom bereitgestellt. Eine Koppelanordnung wird mit Anschlüssen mindestens einer Oberspannungswicklung des Transformators und Anschlüssen mindestens einer Unterspannungswicklung des Transformators gekoppelt. Mittels der Koppelanordnung wird ein Messstrom des mindestens einen Messstroms durch die mindestens eine Oberspannungswicklung geleitet und gleichzeitig wird ein Messstrom des mindestens einen Messstroms durch die mindestens eine Unterspannungswicklung geleitet. A further aspect of the present invention relates to a method for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer. At least one measurement current is provided in the method. A coupling arrangement is coupled to terminals of at least one high-voltage winding of the transformer and terminals of at least one low-voltage winding of the transformer. A measuring current of the at least one measuring current is conducted through the at least one high-voltage winding by means of the coupling arrangement, and at the same time a measuring current of the at least one measuring current is conducted through the at least one low-voltage winding.
Zum Beispiel kann ein Messstrom in eine Serienschaltung bestehend aus der mindestens einen Oberspannungswicklung und der mindestens einen
Unterspannungswicklung mittels der Koppelanordnung geleitet werden. Es ist klar, dass es in diesem Fall ausreicht, nur einen Messstrom bereitzustellen. Durch Messen einer Spannung über der mindestens einen Unterspannungswicklung oder der mindestens einen Oberspannungswicklung kann in Verbindung mit dem Messstrom, welcher als bekannt vorausgesetzt oder gemessen wird, der Widerstand der entsprechenden Wicklung des Transformators bestimmt werden. Indem der Messstrom durch die Serienschaltung aus der mindestens einen Oberspannungswicklung und der mindestens einen Unterspannungswicklung geleitet wird, wird ein hoher magnetischer Fluss in dem Transformatorkern erzeugt, sodass der Transform atorkern schnell in eine magnetische Sättigung geführt wird. Da die Widerstandsmessung vorzugsweise im gesättigten Zustand des Transformatorkerns durchzuführen ist, kann die Messung durch die schnelle magnetische Sättigung ebenfalls schnell durchgeführt werden. For example, a measurement current in a series circuit consisting of the at least one high-voltage winding and the at least one Low-voltage winding are routed by means of the coupling arrangement. It is clear that in this case it is sufficient to provide only one measuring current. By measuring a voltage across the at least one low-voltage winding or the at least one high-voltage winding, the resistance of the corresponding winding of the transformer can be determined in conjunction with the measuring current, which is assumed to be known or is measured. By passing the measurement current through the series circuit of the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding, a high magnetic flux is generated in the transformer core, so that the transformer core is quickly led to magnetic saturation. Since the resistance measurement should preferably be carried out in the saturated state of the transformer core, the measurement can also be carried out quickly due to the rapid magnetic saturation.
In einem anderen Beispiel wird mittels der Koppelanordnung ein erster Messstrom durch die mindestens eine Oberspannungswicklung und ein zweiter Messstrom durch die mindestens eine Unterspannungswicklung geleitet. Durch Messen einer Spannung über der mindestens einen Unterspannungswicklung oder der mindestens einen Oberspannungswicklung kann in Verbindung mit dem entsprechenden Messstrom, welcher als bekannt vorausgesetzt oder gemessen wird, der Widerstand der entsprechenden Wicklung des Transformators bestimmt werden. Indem sowohl durch die mindestens eine Oberspannungswicklung als auch durch die mindestens eine Unterspannungswicklung Strom geleitet wird, wird ein hoher magnetischer Fluss in dem Transformatorkern erzeugt, sodass der Transformatorkern schnell in eine magnetische Sättigung geführt wird. Da die Widerstandsmessung vorzugsweise im gesättigten Zustand des Transformatorkerns durchzuführen ist, kann die Messung durch die schnelle magnetische Sättigung ebenfalls schnell durchgeführt werden. In another example, a first measurement current is conducted through the at least one high-voltage winding and a second measurement current is conducted through the at least one low-voltage winding by means of the coupling arrangement. The resistance of the corresponding winding of the transformer can be determined by measuring a voltage across the at least one low-voltage winding or the at least one high-voltage winding in connection with the corresponding measuring current, which is assumed to be known or is measured. By passing current through both the at least one high-voltage winding and the at least one low-voltage winding, a high magnetic flux is generated in the transformer core, so that the transformer core is quickly led to magnetic saturation. Since the resistance measurement should preferably be carried out in the saturated state of the transformer core, the measurement can also be carried out quickly due to the rapid magnetic saturation.
Das Verfahren kann beispielsweise mit der zuvor beschriebenen Messvorrichtung automatisiert durchgeführt werden. Dadurch können Umverkabelungen vermieden werden und unterschiedliche Messungen automatisiert in rascher Folge durchgeführt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN The method can, for example, be carried out automatically using the measuring device described above. As a result, rewiring can be avoided and different measurements can be carried out automatically in quick succession. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert werden. The present invention will be explained below with reference to the drawings using preferred embodiments.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Messvorrichtung zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Transformator. 1 schematically shows a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding according to an embodiment of the present invention in connection with a transformer.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Messvorrichtung zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung mit einer Stromquelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Transformator. 2 schematically shows a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding with a current source according to an embodiment of the present invention in connection with a transformer.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Verschaltung von Wicklungen eines Transformators während einer Widerstandsmessung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 3 schematically shows an interconnection of windings of a transformer during a resistance measurement according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Verschaltung von Wicklungen eines Spartransformators mit einer Tertiärwicklung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 4 schematically shows an interconnection of windings of an autotransformer with a tertiary winding according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Messvorrichtung zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Dreiphasentransformator. 5 schematically shows a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding according to an embodiment of the present invention in connection with a three-phase transformer.
Fig. 6 zeigt schematisch Details einer steuerbaren Koppelanordnung einer Messvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 schematically shows details of a controllable coupling arrangement of a measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figuren 7 bis 9 zeigen schematisch Verschaltungen von Wicklungen eines Dreiphasentransformators während einer Widerstandsmessung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figuren 10 bis 12 zeigen schematisch Verschaltungen von Wicklungen eines weiteren Dreiphasentransformators während einer Widerstandsmessung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIGS. 7 to 9 show schematic interconnections of windings of a three-phase transformer during a resistance measurement according to an embodiment of the present invention. FIGS. 10 to 12 show schematic interconnections of windings of a further three-phase transformer during a resistance measurement according to an embodiment of the present invention.
Figuren 13 bis 15 zeigen schematisch Verschaltungen von Wicklungen noch eines weiteren Dreiphasentransformators während einer Widerstandsmessung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIGS. 13 to 15 show schematic interconnections of windings of a further three-phase transformer during a resistance measurement according to an embodiment of the present invention.
Fig. 16 zeigt schematisch eine Messvorrichtung zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung mit zwei Stromquellen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Transformator. 16 schematically shows a measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding with two current sources according to an embodiment of the present invention in connection with a transformer.
Figuren 17 bis 19 zeigen schematisch Verschaltungen von Wicklungen eines Dreiphasentransformators während einer Widerstandsmessung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIGS. 17 to 19 show schematic interconnections of windings of a three-phase transformer during a resistance measurement according to an embodiment of the present invention.
Fig. 20 zeigt Schritte eines Verfahrens zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 20 shows steps of a method for automatically determining a resistance of a transformer winding according to an embodiment of the present invention.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS
Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben werden. Es ist klar, dass die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsformen nicht als Beschränkung auszulegen ist. Der Umfang der Erfindung soll nicht durch die hierin beschriebenen Ausführungsformen oder durch die Zeichnungen beschränkt werden. Die Zeichnungen sind lediglich schematische Darstellungen und in den Zeichnungen dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeigt. Verbindungen oder Kopplungen zwischen funktionalen Blöcken, Vorrichtungen, Komponenten oder anderen physikalischen oder funktionalen Einheiten, welche in den Zeichnungen gezeigt sind oder hierin beschrieben werden, können auch durch eine indirekte Verbindung oder
Kopplung realisiert werden. Funktionale Blöcke können in Hardware, Firmware, Software oder einer Kombination daraus realisiert werden. In the following, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is clear that the following description of embodiments is not to be construed as limiting. The scope of the invention should not be limited by the embodiments described herein or by the drawings. The drawings are schematic representations only, and elements depicted in the drawings are not necessarily shown to scale. Connections or couplings between functional blocks, devices, components, or other physical or functional entities shown in the drawings or described herein may also be through an indirect connection or coupling can be realized. Functional blocks can be implemented in hardware, firmware, software or a combination of these.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Messvorrichtung 20 zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung eines Transformators, beispielsweise des in Fig. 1 gezeigten Transformators 70. Die Messvorrichtung umfasst mindestens eine Gleichstromquelle 21 A, 21 B und eine Koppelanordnung 22. Jede der Gleichstromquellen 21 A, 21 B ist ausgestaltet, einen jeweiligen Messstrom bereitzustellen, welcher beispielsweise mit einem jeweiligen Strommessgerät 23A, 23B gemessen und überwacht werden kann. Die Gleichstromquellen 21 A, 21 B können jeweils einen einstellbaren Messstrom liefern, welcher beispielsweise mittels einer Steuervorrichtung 24 über eine geeignete Ansteuerung einstellbar ist. In Fig. 1 ist exemplarisch eine erste Gleichstromquelle 21 A und eine zweite optionale Gleichstromquelle 21 B gestrichelt gezeigt. Die mehreren Gleichstromquellen 21 A, 21 B können unterschiedliche oder gleiche Messströme bereitstellen. Insbesondere die Verwendung von mehreren Gleichstromquellen 21 A, 21 B wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 16 bis 19 beschrieben werden. Die Verwendung mehrerer Gleichstromquellen 21 A, 21 B ist jedoch optional, und die Messvorrichtung 20 kann auch mit einer einzigen Gleichstromquelle 21A betrieben werden, wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 15 beschrieben werden wird. Fig. 1 shows schematically a measuring device 20 for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer, for example the transformer 70 shown in Fig. 1. The measuring device comprises at least one direct current source 21A, 21B and a coupling arrangement 22. Each of the direct current sources 21A, 21B is designed to provide a respective measurement current, which can be measured and monitored, for example, with a respective current measuring device 23A, 23B. The direct current sources 21A, 21B can each supply an adjustable measuring current, which can be adjusted, for example, by means of a control device 24 via a suitable control. A first direct current source 21A and a second optional direct current source 21B are shown in dashed lines in FIG. 1 as an example. The multiple direct current sources 21A, 21B can provide different or the same measurement currents. In particular, the use of multiple direct current sources 21A, 21B will be described below with reference to FIGS. 16 to 19. FIG. However, the use of multiple direct current sources 21A, 21B is optional, and the measuring device 20 can also be operated with a single direct current source 21A, as will be described below with reference to FIGS. 2 to 15.
Die Koppelanordnung 22 ist mit der einen Stromquelle 21 A oder den mehreren Stromquellen 21 A, 21 B gekoppelt und weist Anschlüsse 31 , 32, 41 und 42 zum Koppeln der Koppelanordnung 22 mit Anschlüssen 81 , 82, 91 und 92 des Transformators 70 auf. Die Kopplung der Anschlüsse 31 , 32, 41 und 42 der Koppelanordnung 22 mit den Anschlüssen 81 , 82, 91 bzw. 92 des Transformators 70 kann beispielsweise über Anschlussleitungen 51 , 52, 61 bzw. 62 erfolgen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Coupling assembly 22 is coupled to one or more power sources 21A, 21A, 21B and has terminals 31 , 32 , 41 , and 42 for coupling coupling assembly 22 to terminals 81 , 82 , 91 , and 92 of transformer 70 . The connections 31, 32, 41 and 42 of the coupling arrangement 22 can be coupled to the connections 81, 82, 91 and 92 of the transformer 70, for example, via connection lines 51, 52, 61 and 62, as shown in FIG .
Der Transformator 70 kann beispielsweise eine Oberspannungswicklung 71 und eine Unterspannungswicklung 75 aufweisen, welche über einen Transformatorkern 74, beispielsweise einen Eisenkern, magnetisch miteinander gekoppelt sind. Die Oberspannungswicklung 71 weist typischerweise mehr Windungen auf als die
Unterspannungswicklung 75. Das Übersetzungsverhältnis des Transformators wird durch das Windungsverhältnis von Oberspannungswicklung 71 zu Unterspannungswicklung 75 bestimmt. The transformer 70 can have, for example, a high-voltage winding 71 and a low-voltage winding 75, which are magnetically coupled to one another via a transformer core 74, for example an iron core. The high-voltage winding 71 typically has more turns than the Low-voltage winding 75. The transformation ratio of the transformer is determined by the turns ratio of high-voltage winding 71 to low-voltage winding 75.
Die Koppelanordnung 22 ist ausgestaltet, gleichzeitig einen Messstrom von der einen Gleichstromquelle 21 A oder den mehreren Gleichstromquellen 21 A, 21 B durch die mindestens eine Oberspannungswicklung 71 und einen weiteren Messstrom von einer oder mehreren der Gleichstromquellen 21 A, 21 B durch die mindestens eine Unterspannungswicklung 75 zu leiten. The coupling arrangement 22 is designed to simultaneously supply a measurement current from the one direct current source 21 A or the multiple direct current sources 21 A, 21 B through the at least one high-voltage winding 71 and a further measurement current from one or more of the direct current sources 21 A, 21 B through the at least one low-voltage winding 75 to direct.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei welchem mit nur einer Gleichstromquelle 21 A gleichzeitig ein Messstrom durch die Oberspannungswicklung 71 und ein Messstrom durch die Unterspannungswicklung 75 geleitet werden kann. Die Koppelanordnung 22 kann eine steuerbare Koppelanordnung sein, welche ausgestaltet ist, aufgrund einer Ansteuerinformation von der Steuervorrichtung 24 automatisch den Messstrom von der Gleichstromquelle 21 A in eine Serienschaltung bestehend aus der mindestens einen Oberspannungswicklung 71 und der mindestens einen Unterspannungswicklung 75 zu leiten. FIG. 2 shows an example in which a measurement current can be conducted through the high-voltage winding 71 and a measurement current through the low-voltage winding 75 at the same time using only one direct current source 21 A. The coupling arrangement 22 can be a controllable coupling arrangement which is configured, on the basis of control information from the control device 24, to automatically direct the measurement current from the direct current source 21 A into a series circuit consisting of the at least one high-voltage winding 71 and the at least one low-voltage winding 75.
Die steuerbare Koppelanordnung 22 kann beispielsweise, wie in Fig. 2 gezeigt ist, eine erste steuerbare Schaltanordnung 25 und eine zweite steuerbare Schaltanordnung 26 umfassen. Die erste steuerbare Schaltanordnung 25 ist mit der Gleichstromquelle 21 A gekoppelt und stellt die Anschlüsse 31 und 32 zur Kopplung mit der Oberspannungswicklung 71 des Transformators 70 bereit. Die zweite steuerbare Schaltanordnung 26 ist mit der Gleichstromquelle 21 A gekoppelt und stellt die Anschlüsse 41 und 42 zur Kopplung mit der Unterspannungswicklung 75 des Transformators 70 bereit. Die steuerbare Koppelanordnung 22 kann weiterhin eine steuerbare Schaltvorrichtung 27 umfassen, welche in Abhängigkeit einer Ansteuerinformation von der Steuervorrichtung 24 wahlweise eine elektrische Verbindung zwischen der ersten steuerbaren Schaltanordnung 25 und der zweiten steuerbaren Schaltanordnung 26 bereitstellt oder trennt. Die erste steuerbare Schaltanordnung 25 und die zweite steuerbare Schaltanordnung 26 umfassen jeweils mehrere Schaltelemente, welche in der Lage sind, die Anschlüsse 31 , 32, 41
und 42 aufgrund einer Ansteuerung von der Steuervorrichtung 24 wahlweise mit einem der Anschlüsse der Stromquelle 21 A und/oder mit der steuerbaren Schaltvorrichtung 27 elektrisch zu verbinden oder zu trennen. Die Schaltelemente können beispielsweise elektromechanische oder elektronische Schalter umfassen. Die Schaltelemente können beispielsweise Einschalter, Wechselschalter und/oder Stufenschalter oder eine Kombination daraus umfassen. Die Schaltelemente können eine Schaltmatrix bilden, welche in der Lage ist, die nachfolgend beschriebenen elektrischen Verbindungen zwischen der Gleichstromquelle 21 A, den Anschlüssen 31 , 32, 41 und 42 sowie den Anschlüssen der steuerbaren Schaltvorrichtung 27 aufgrund einer geeigneten Ansteuerung durch die Steuervorrichtung 24 bereitzustellen. The controllable coupling arrangement 22 can, for example, as shown in FIG. 2 , comprise a first controllable switching arrangement 25 and a second controllable switching arrangement 26 . The first controllable switching arrangement 25 is coupled to the direct current source 21A and provides the terminals 31 and 32 for coupling to the high-voltage winding 71 of the transformer 70 . The second controllable switching arrangement 26 is coupled to the direct current source 21A and provides the terminals 41 and 42 for coupling to the low-voltage winding 75 of the transformer 70 . The controllable coupling arrangement 22 can also include a controllable switching device 27 which, depending on control information from the control device 24, selectively provides or disconnects an electrical connection between the first controllable switching arrangement 25 and the second controllable switching arrangement 26 . The first controllable switching arrangement 25 and the second controllable switching arrangement 26 each comprise a plurality of switching elements which are able to connect the terminals 31, 32, 41 and 42 to be electrically connected or disconnected either to one of the terminals of the power source 21 A and/or to the controllable switching device 27 as a result of activation by the control device 24 . The switching elements can include, for example, electromechanical or electronic switches. The switching elements can include, for example, on switches, changeover switches and/or step switches or a combination thereof. The switching elements can form a switching matrix which is able to provide the electrical connections described below between the direct current source 21 A, the terminals 31, 32, 41 and 42 and the terminals of the controllable switching device 27 due to suitable activation by the control device 24.
Die Messvorrichtung 20 umfasst weiterhin eine Spannungsmessvorrichtung 28, welche ebenfalls mit der steuerbaren Koppelanordnung 22 gekoppelt ist. Insbesondere kann die Spannungsmessvorrichtung 28, wie in Fig. 2 gezeigt ist, sowohl mit der ersten steuerbaren Schaltanordnung 25 als auch mit der zweiten steuerbaren Schaltanordnung 26 gekoppelt sein. Die Schaltelemente der ersten steuerbaren Schaltanordnung 25 und der zweiten steuerbaren Schaltanordnung 26 können derart ausgelegt sein, dass mittels geeigneter Ansteuerung dieser Schaltelemente durch die Steuervorrichtung 24 eine Spannung zwischen zwei der Anschlüsse 31 , 32, 41 und 42 der Spannungsmessvorrichtung 28 zugeführt werden kann. The measuring device 20 also includes a voltage measuring device 28 which is also coupled to the controllable coupling arrangement 22 . In particular, as shown in FIG. 2 , the voltage measuring device 28 can be coupled both to the first controllable switching arrangement 25 and to the second controllable switching arrangement 26 . The switching elements of the first controllable switching arrangement 25 and the second controllable switching arrangement 26 can be designed in such a way that by means of suitable activation of these switching elements by the control device 24, a voltage between two of the terminals 31, 32, 41 and 42 of the voltage measuring device 28 can be supplied.
Obwohl es in der Fig. 2 nicht gezeigt ist, können eine oder mehrere der Leitungen 51 , 52, 61 und 62 jeweils als doppelte Leitungen ausgebildet sein, damit Spannungsmessungen direkt am Transformator 70, also an den Anschlüssen 81 , 82, 91 und 92, durchführen durchgeführt werden können. Durch eine derartige sogenannte 4-Leiter-Messung können insbesondere kleine Widerstände genau bestimmt werden, da durch die doppelte Ausführung der Leitungen ein Spannungsabfall aufgrund des Messstroms über den Leitungen bei der Spannungsmessung nicht mitgemessen wird. Die Verwendung von derartigen doppelten Leitungen ist bei allen hierin beschriebenen Ausführungsformen möglich, auch wenn bei den verschiedenen Ausführungsformen nicht jedes Mal explizit darauf
hingewiesen wird. In den Figuren sind aus Gründen der Übersichtlichkeit die diese doppelten Leitungen nicht eingezeichnet. Although not shown in FIG. 2, one or more of the lines 51, 52, 61 and 62 can each be formed as double lines so that voltage measurements can be made directly at the transformer 70, i.e. at the terminals 81, 82, 91 and 92. perform can be performed. With such a so-called 4-wire measurement, small resistances in particular can be precisely determined, since due to the double design of the lines, a voltage drop due to the measuring current across the lines is not also measured during the voltage measurement. The use of such double lines is possible in all of the embodiments described herein, even if not explicitly mentioned in each of the different embodiments is pointed out. For the sake of clarity, these double lines are not shown in the figures.
Die Steuervorrichtung 24 kann beispielsweise eine Mikroprozessorsteuerung sowie eine Benutzerschnittstelle umfassen. Die Benutzerschnittstelle kann beispielsweise eine Anzeige, beispielsweise einen Bildschirm, und eine Eingabevorrichtung, beispielsweise eine berührungssensitive Oberfläche auf dem Bildschirm oder eine Tastatur, umfassen. Weiterhin kann die Steuervorrichtung 24 eine (nicht gezeigte) optische Erfassungsvorrichtung, beispielsweise eine Kamera oder einen Scanner umfassen. Mittels der optischen Erfassungsvorrichtung kann die Steuervorrichtung 24 beispielsweise Informationen über den Transformator 70 erfassen, beispielsweise durch Erfassen eines Typenschilds des Transformators oder eines an dem Transformator angebrachten Barcodes oder QR-Codes. Informationen über den Transformator 70 können beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis, eine Nennleistung, einen Nennstrom, eine Nennspannung und insbesondere eine Schaltgruppe umfassen. Die Informationen über den Transformator können statt mittels der optischen Erfassungsvorrichtung auch über die Benutzerschnittstelle von einem Benutzer eingegeben werden. The control device 24 can include, for example, a microprocessor control and a user interface. The user interface may include, for example, a display, such as a screen, and an input device, such as a touch-sensitive surface on the screen or a keyboard. Furthermore, the control device 24 can comprise an optical detection device (not shown), for example a camera or a scanner. By means of the optical detection device, the control device 24 can, for example, detect information about the transformer 70, for example by detecting a type plate of the transformer or a barcode or QR code attached to the transformer. Information about the transformer 70 can include, for example, a transformation ratio, a rated power, a rated current, a rated voltage and, in particular, a vector group. The information about the transformer can also be entered by a user via the user interface instead of using the optical detection device.
Die Steuervorrichtung 24 ist mit der steuerbaren Koppelanordnung 22 gekoppelt und in der Lage, die Schaltelemente der steuerbaren Koppelanordnung 22 anzusteuern, um Widerstandsmessungen durchzuführen, um die Widerstände der Wicklungen des Transformators 70 zu bestimmen, wie es nachfolgend anhand verschiedener Beispiele im Detail beschrieben werden wird. The controller 24 is coupled to the controllable coupling arrangement 22 and is capable of driving the switching elements of the controllable coupling arrangement 22 in order to carry out resistance measurements in order to determine the resistances of the windings of the transformer 70, as will be described in detail below using various examples.
Die Messung der Widerstände der Wicklungen 71 , 75 des Transformators 70 kann beispielsweise folgendermaßen durchgeführt werden. The measurement of the resistances of the windings 71, 75 of the transformer 70 can be carried out, for example, as follows.
Zunächst steuert die Steuervorrichtung 24 die erste steuerbare Schaltanordnung 25 derart an, dass der Messstrom von der Stromquelle 21 A an dem Anschluss 31 ausgegeben wird und über den Anschluss 32 zu der Stromquelle 21 A zurückgeführt wird. Die steuerbare Schaltvorrichtung 27 ist geöffnet. Der Messstrom fließt somit von dem Anschluss 31 durch die Leitung 51 und den Anschluss 81 durch die
Oberspannungswicklung 71 und von dort über den Anschluss 82, die Leitung 52 und den Anschluss 32 zurück zur Stromquelle 21 A. Die erste steuerbare Schaltanordnung 25 wird ferner so angesteuert, dass die Spannungsmessvorrichtung 28 mit den Anschlüssen 31 und 32 gekoppelt ist. Der Messstrom fließt somit durch die Oberspannungswicklung 71 und der Spannungsabfall über der Oberspannungswicklung wird mit der Spannungsmessvorrichtung 28 gemessen. Aus der Größe des Messstroms, welche beispielsweise mittels der Strommessvomchtung 23 gemessen wird, und der Größe des Spannungsabfalls kann der Widerstand der Oberspannungswicklung 71 bestimmt werden. First, the control device 24 controls the first controllable switching arrangement 25 in such a way that the measurement current is output from the current source 21A at the connection 31 and is fed back to the current source 21A via the connection 32 . The controllable switching device 27 is open. The measuring current thus flows from the connection 31 through the line 51 and the connection 81 through the High-voltage winding 71 and from there via the connection 82, the line 52 and the connection 32 back to the power source 21 A. The first controllable switching arrangement 25 is also controlled in such a way that the voltage measuring device 28 is coupled to the connections 31 and 32. The measuring current thus flows through the high-voltage winding 71 and the voltage drop across the high-voltage winding is measured with the voltage measuring device 28 . The resistance of the high-voltage winding 71 can be determined from the size of the measuring current, which is measured, for example, by means of the current measuring device 23, and the size of the voltage drop.
Nach der Bestimmung des Widerstandes der Oberspannungswicklung 71 steuert die Steuervorrichtung 24 die erste Schaltanordnung 25 derart an, dass der Messstrom von den Anschlüssen 31 und 32 entkoppelt wird. Dann wird die zweite steuerbare Schaltanordnung 26 von der Steuervorrichtung 24 derart angesteuert, dass der Messstrom von der Stromquelle 21 A an dem Anschluss 42 ausgegeben wird und über den Anschluss 41 zu der Stromquelle 21A zurückgeführt wird. Die steuerbare Schaltvorrichtung 27 bleibt geöffnet. Der Messstrom fließt daher von dem Anschluss 42 durch die Leitung 62 und den Anschluss 92 durch die Unterspannungswicklung 75 und über den Anschluss 91 , die Leitung 61 und den Anschluss 41 zurück zur Stromquelle 21 A. Über eine entsprechende Ansteuerung der zweiten steuerbaren Schaltanordnung 26 mittels der Steuervorrichtung 24 wird die Spannungsmessvorrichtung 28 mit den Anschlüssen 41 und 42 gekoppelt, sodass die Spannungsmessvorrichtung 28 den Spannungsabfall über der Unterspannungswicklung 75 misst, während der Messstrom durch die Unterspannungswicklung 75 fließt. Aus dem Quotient von Spannungsabfall und Messstrom kann der Widerstand der Unterspannungswicklung 75 bestimmt werden. After the resistance of the high-voltage winding 71 has been determined, the control device 24 controls the first switching arrangement 25 in such a way that the measurement current is decoupled from the connections 31 and 32 . The second controllable switching arrangement 26 is then controlled by the control device 24 in such a way that the measurement current is output from the current source 21A at the connection 42 and is fed back to the current source 21A via the connection 41 . The controllable switching device 27 remains open. The measuring current therefore flows from the connection 42 through the line 62 and the connection 92 through the low-voltage winding 75 and via the connection 91, the line 61 and the connection 41 back to the current source 21 A. Via a corresponding activation of the second controllable switching arrangement 26 by means of the Control device 24 couples voltage measurement device 28 to terminals 41 and 42 so that voltage measurement device 28 measures the voltage drop across low-voltage winding 75 while the measurement current flows through low-voltage winding 75 . The resistance of the low-voltage winding 75 can be determined from the quotient of the voltage drop and the measurement current.
Eine verlässliche Messung des Wicklungswiderstandes erfordert üblicherweise eine magnetische Sättigung des Transformatorkerns. Insbesondere bei der Messung des Widerstandes der Unterspannungswicklung 75 erzeugt der Messstrom kombiniert mit der niedrigen Windungsanzahl nur einen geringen magnetischen Fluss im Transform atorkern 74, sodass es einige Zeit dauert, bis die magnetische Sättigung
erreicht ist. Bei üblichen Messströmen kann dies bei mittelgroßen Trafos 1 bis 2 Minuten, bei Großtransformatoren 10 bis 20 Minuten und in Ausnahmefällen auch bis zu 1 Stunde pro Phase dauern. Um die Messung zu beschleunigen, kann der Messstrom erhöht werden. Die Größe des Messstroms ist jedoch bei vielen Messgeräten begrenzt. Bei dem oben beschriebenen Verfahren kann die Messung der Unterspannungswicklung dadurch beschleunigt werden, dass zunächst die Oberspannungswicklung gemessen wird und dann die Unterspannungswicklung, wobei der Messstrom bei der Messung der Oberspannungswicklung mit der gleichen Polarität durch die Oberspannungswicklung geleitet wird, wie der Messstrom bei der Messung der Unterspannungswicklung durch die Unterspannungswicklung geleitet wird. Eine Ummagnetisierung des Transformatorkerns ist daher nicht erforderlich. Vielmehr ist der Transform atorkern zu Beginn der Messung der Unterspannungswicklung bereits geeignet vormagnetisiert. A reliable measurement of the winding resistance usually requires magnetic saturation of the transformer core. In particular when measuring the resistance of the low-voltage winding 75, the measuring current combined with the low number of turns generates only a small magnetic flux in the transformer core 74, so that it takes some time before magnetic saturation occurs is reached. With normal measuring currents, this can take 1 to 2 minutes for medium-sized transformers, 10 to 20 minutes for large transformers and, in exceptional cases, up to 1 hour per phase. To speed up the measurement, the measurement current can be increased. However, the size of the measuring current is limited in many measuring devices. In the method described above, the measurement of the low-voltage winding can be accelerated by first measuring the high-voltage winding and then the low-voltage winding, with the measuring current when measuring the high-voltage winding being passed through the high-voltage winding with the same polarity as the measuring current when measuring the Low-voltage winding is passed through the low-voltage winding. A magnetic reversal of the transformer core is therefore not necessary. Rather, the transformer core is already suitably pre-magnetized at the beginning of the measurement of the low-voltage winding.
Durch die nachfolgend beschriebene Vorgehensweise kann die Messung der Wicklungswiderstände weiter beschleunigt werden. Die Steuervorrichtung 24 steuert die erste steuerbare Schaltanordnung 25 derart an, dass der Messstrom von der Gleichstromquelle 21 A zu dem Anschluss 31 geleitet wird. Ferner wird mittels geeigneter Ansteuerung durch die Steuervorrichtung 24 eine Verbindung zwischen den Anschlüssen 32 und 42 hergestellt, indem in der ersten steuerbaren Schaltanordnung 25 eine Verbindung zwischen dem Anschluss 32 und der steuerbaren Schaltvorrichtung 27 hergestellt wird, in der zweiten steuerbaren Schaltanordnung 26 eine Verbindung zwischen der steuerbaren Schaltvorrichtung 27 und dem Anschluss 42 hergestellt wird und die steuerbare Schaltvorrichtung 27 geschlossen wird. Schließlich wird mittels geeigneter Ansteuerung durch die Steuervorrichtung 24 der Anschluss 41 mit der Stromquelle 21 A gekoppelt, sodass der Messstrom vom Anschluss 42 durch die zweite steuerbare Schaltanordnung 26 zu der Stromquelle 21 A zurückgeleitet wird. Der Messstrom fließt somit durch die erste steuerbare Schaltanordnung 25 und die Leitung 51 durch die Oberspannungswicklung 71 und von dort über die Leitung 52, die erste steuerbare Schaltanordnung 25, die steuerbare Schaltvorrichtung 27, die zweite steuerbare Schaltanordnung 26 und die Leitung 62 durch die Unterspannungswicklung 75. Von der Unterspannungswicklung 75 fließt der Messstrom durch die Leitung 61 und die
zweite steuerbare Schaltanordnung 26 zurück zur Stromquelle 21 A. Der Fluss des Messstroms ist in Fig. 2 schematisch durch die Pfeile gekennzeichnet. Es ist zu beachten, dass die Oberspannungswicklung 71 und die Unterspannungswicklung 75 in der gleichen Richtung durchflossen werden, sodass der Transform atorkern 74 von beiden Wicklungen in der gleichen Richtung magnetisiert wird. Fig. 3 zeigt diese Verschaltung schematisch. Durch die höhere Anzahl von Windungen der Oberspannungswicklung 71 erreicht die Magnetisierung des Transformatorkerns 74 sehr schnell die Sättigung, sodass der Spannungsabfall sowohl an der Oberspannungswicklung als auch an der Unterspannungswicklung konstant bleibt und für die Bestimmung der Widerstände der Oberspannungswicklung bzw. der Unterspannungswicklung mittels der Spannungsmessvorrichtung 28 gemessen werden kann. Dazu kann die Spannungsmessvorrichtung 28 beispielsweise durch geeignete Ansteuerung der ersten steuerbaren Schaltanordnung 25 zunächst mit den Anschlüssen 31 und 32 gekoppelt werden und nachfolgend durch geeignete Ansteuerung der zweiten steuerbaren Schaltanordnung 26 mit den Anschlüssen 41 und 42 gekoppelt werden. Der Messstrom kann während dieser beiden Spannungsmessungen durchgängig durch die Oberspannungswicklung 71 und die Unterspannungswicklung 75, wie in Fig. 3 gezeigt ist, fließen. The measurement of the winding resistances can be further accelerated by the procedure described below. The control device 24 controls the first controllable switching arrangement 25 in such a way that the measurement current is conducted from the direct current source 21A to the connection 31 . Furthermore, a connection between the terminals 32 and 42 is established by means of suitable activation by the control device 24 by establishing a connection between the terminal 32 and the controllable switching device 27 in the first controllable switching arrangement 25, and in the second controllable switching arrangement 26 a connection between the controllable switching device 27 and the connection 42 is produced and the controllable switching device 27 is closed. Finally, the connection 41 is coupled to the current source 21A by means of a suitable activation by the control device 24 so that the measurement current is fed back from the connection 42 through the second controllable switching arrangement 26 to the current source 21A. The measurement current thus flows through the first controllable switching arrangement 25 and the line 51 through the high-voltage winding 71 and from there via the line 52, the first controllable switching arrangement 25, the controllable switching device 27, the second controllable switching arrangement 26 and the line 62 through the low-voltage winding 75 The measurement current flows from the low-voltage winding 75 through the line 61 and the second controllable switching arrangement 26 back to the current source 21 A. The flow of the measuring current is indicated schematically in FIG. 2 by the arrows. It should be noted that the high-voltage winding 71 and the low-voltage winding 75 are traversed in the same direction, so that the transformer core 74 is magnetized by both windings in the same direction. 3 shows this interconnection schematically. Due to the higher number of turns of the high-voltage winding 71, the magnetization of the transformer core 74 reaches saturation very quickly, so that the voltage drop remains constant both at the high-voltage winding and at the low-voltage winding and for the determination of the resistances of the high-voltage winding and the low-voltage winding using the voltage measuring device 28 can be measured. For this purpose, the voltage measuring device 28 can, for example, first be coupled to the terminals 31 and 32 by suitably activating the first controllable switching arrangement 25 and then coupled to the terminals 41 and 42 by suitably activating the second controllable switching arrangement 26 . The measuring current can flow continuously through the high-voltage winding 71 and the low-voltage winding 75 as shown in FIG. 3 during these two voltage measurements.
Die oben beschriebene Vorgehensweise und die Messvorrichtung 20 sind auch für die Messung des Wicklungswiderstandes eines Spartransformators geeignet, sofern dieser eine Tertiärwicklung aufweist. Fig. 4 zeigt eine schematische Verschaltung eines Spartransformators mit einer Hauptwicklung 71 und einer Tertiärwicklung 78. Die Hauptwicklung 71 und die Tertiärwicklung 78 werden durch geeignete Ansteuerung der ersten und zweiten steuerbaren Schaltanordnung 25, 26 in Reihe geschaltet. Durch die zusätzlichen Windungen der Tertiärwicklung 78 kann eine magnetische Sättigung des Transformatorkerns bei gleichem Messstrom schneller erreicht werden als in dem Fall, in dem der Messstrom nur durch die Hauptwicklung 71 geleitet wird. Dadurch kann die Messung des Widerstandes der Tertiärwicklung 78 und/oder der Hauptwicklung 71 schnell und zuverlässig durchgeführt werden. The procedure described above and the measuring device 20 are also suitable for measuring the winding resistance of an autotransformer if it has a tertiary winding. 4 shows a schematic connection of an autotransformer with a main winding 71 and a tertiary winding 78. The main winding 71 and the tertiary winding 78 are connected in series by suitably controlling the first and second controllable switching arrangement 25, 26. Due to the additional turns of the tertiary winding 78, a magnetic saturation of the transformer core can be reached more quickly with the same measuring current than in the case in which the measuring current is only conducted through the main winding 71. As a result, the resistance of the tertiary winding 78 and/or the main winding 71 can be measured quickly and reliably.
Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, kann die steuerbare Koppelanordnung 22 weitere Anschlüsse 33 und 43 aufweisen, um in der Lage zu sein, Widerstandsmessungen
von Wicklungen von mehrphasigen Transformatoren, beispielsweise einem Dreiphasentransformator 170, durchzuführen. Anhand von Informationen über den Transformator 170, beispielsweise auf der Grundlage eines eingescannten Typenschilds des Transformators 170, kann die Steuervorrichtung 24 auf ihrer Benutzeroberfläche eine Anweisung zum Anschließen des Transformators 170 an die Anschlüsse 31 bis 33 und 41 bis 43 ausgeben. Der Transformator 170 kann beispielsweise drei Oberspannungswicklungen 71 bis 73 aufweisen, welche beispielsweise in einer Sternkonfiguration verschaltet sind. Ferner kann der Transformator beispielsweise drei Unterspannungswicklungen 75 bis 77 aufweisen, welche beispielsweise in einer Dreieckkonfiguration verschaltet sind. Ein Eisenkern 74 des Dreiphasentransformators 170 führt eine Energieübertragung zwischen den Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und den Unterspannungswicklungen 75 bis 77. Gemäß der Anweisung zum Anschließen des Transformators 170 können Anschlüsse 81 bis 83 der Oberspannungswicklungen 71 bis 73 mittels Leitungen 51 bis 53 mit den Anschlüssen 31 bis 33 gekoppelt werden. Ebenso können über Leitungen 61 bis 63 Anschlüsse 91 bis 93 der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 mit den Anschlüssen 41 bis 43 gekoppelt werden. As shown in Figures 5 and 6, the controllable coupling arrangement 22 may have further terminals 33 and 43 to be able to make resistance measurements of windings of polyphase transformers, for example a three-phase transformer 170. Based on information about the transformer 170, for example based on a scanned nameplate of the transformer 170, the controller 24 can issue an instruction on its user interface to connect the transformer 170 to the terminals 31-33 and 41-43. The transformer 170 can have, for example, three high-voltage windings 71 to 73 which are connected, for example, in a star configuration. Furthermore, the transformer can have, for example, three low-voltage windings 75 to 77 which are connected, for example, in a delta configuration. An iron core 74 of the three-phase transformer 170 conducts energy transmission between the high-voltage windings 71 to 73 and the low-voltage windings 75 to 77. According to the instruction for connecting the transformer 170, terminals 81 to 83 of the high-voltage windings 71 to 73 can be connected by means of lines 51 to 53 to the terminals 31 to 33 to be coupled. Likewise, connections 91 to 93 of the low-voltage windings 75 to 77 can be coupled to the connections 41 to 43 via lines 61 to 63 .
Die erste steuerbare Schaltanordnung 25 kann beispielsweise ausgestaltet sein, den Messstrom von der Gleichstromquelle 21 A an einem beliebigen der Anschlüsse 31 bis 33 an die Oberspannungswicklungen 71 bis 73 auszugeben und von einem anderen beliebigen der Anschlüsse 31 bis 33 Strom von den Oberspannungswicklungen 71 bis 73 zu der Gleichstromquelle 21 A zurückzuleiten. Alternativ kann die erste steuerbare Schaltanordnung 25 Strom von den Oberspannungswicklungen 71 bis 73 von einem beliebigen Anschluss oder mehreren beliebigen Anschlüssen der Anschlüsse 31 bis 33 zu der steuerbaren Schaltvorrichtung 27 leiten. Sofern die steuerbare Schaltvorrichtung 27 leitend geschaltet ist, wird dieser Strom an die zweite steuerbare Schaltanordnung 26 geleitet. The first controllable switching arrangement 25 can be configured, for example, to output the measurement current from the direct current source 21 A at any one of the connections 31 to 33 to the high-voltage windings 71 to 73 and from any other connection 31 to 33 to output current from the high-voltage windings 71 to 73 of the direct current source 21A. Alternatively, the first controllable switching arrangement 25 can conduct current from the high-voltage windings 71 to 73 from any one or more of the terminals 31 to 33 to the controllable switching device 27 . If the controllable switching device 27 is switched on, this current is passed to the second controllable switching arrangement 26 .
Die zweite steuerbare Schaltanordnung 26 kann beispielsweise ausgestaltet sein, den Messstrom von der Gleichstromquelle 21 A an einen beliebigen der Anschlüsse 41 bis 43 an die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 auszugeben und von einem
anderen beliebigen der Anschlüsse 41 bis 43 Strom von den Unterspannungswicklungen 75 bis 77 zu der Gleichstromquelle 21 A zurück zu leiten. Alternativ kann die zweite steuerbare Schaltanordnung 26 Strom von der steuerbaren Schaltvorrichtung 27 aufnehmen und an einen beliebigen Anschluss oder an mehrere beliebige Anschlüsse der Anschlüsse 41 bis 43 an die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 ausgeben. The second controllable switching arrangement 26 can be designed, for example, to output the measurement current from the direct current source 21 A to any of the connections 41 to 43 to the low-voltage windings 75 to 77 and from one other any of the terminals 41-43 to shunt current from the low-voltage windings 75-77 back to the DC source 21A. Alternatively, the second controllable switching arrangement 26 can receive current from the controllable switching device 27 and output it to any one or more of the terminals 41 to 43 on the low-voltage windings 75 to 77 .
Fig. 6 zeigt eine exemplarische Ausgestaltung der steuerbaren Koppelanordnung 22 im Detail. Die in Fig. 6 gezeigte steuerbare Koppelanordnung 22 umfasst vier Anschlüsse 31 bis 34 für eine Kopplung mit Oberspannungswicklungen eines Dreiphasentransformators 270. Der vierte Anschluss 34 kann beispielsweise für eine Kopplung der steuerbaren Koppelanordnung 22 mit dem Sternpunkt der Oberspannungswicklungen 71 bis 73 in Sternkonfiguration verwendet werden. Die steuerbare Koppelanordnung umfasst weiterhin vier Anschlüsse 41 bis 44 für eine Kopplung mit Unterspannungswicklungen 75 bis 77 des Dreiphasentransformators 270. Der vierte Anschluss 44 kann beispielsweise für eine Kopplung der steuerbaren Koppelanordnung 22 mit dem Sternpunkt der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 in Sternkonfiguration verwendet werden. 6 shows an exemplary embodiment of the controllable coupling arrangement 22 in detail. The controllable coupling arrangement 22 shown in FIG. 6 comprises four connections 31 to 34 for coupling to high-voltage windings of a three-phase transformer 270. The fourth connection 34 can be used, for example, for coupling the controllable coupling arrangement 22 to the star point of the high-voltage windings 71 to 73 in a star configuration. The controllable coupling arrangement also includes four connections 41 to 44 for coupling to low-voltage windings 75 to 77 of the three-phase transformer 270. The fourth connection 44 can, for example, be used to couple the controllable coupling arrangement 22 to the neutral point of the low-voltage windings 75 to 77 in a star configuration.
Die erste steuerbare Schaltanordnung 25 umfasst vier Schaltelemente 251 bis 254, welche jeweils wahlweise einen jeweiligen Anschluss der Anschlüsse 31 bis 34 mit einer ersten Seite der steuerbaren Schaltvorrichtung 27 koppeln. Weiterhin umfasst die erste steuerbare Schaltanordnung 25 zwei Stufenschalter 255 und 256. Mittels des Stufenschalters 255 kann eine erste Seite der Stromquelle 21 A mit einem beliebigen Anschluss der Anschlüsse 31 bis 34 gekoppelt werden. Der Stufenschalter 255 ermöglicht zusätzlich, dass keiner der Anschlüsse 31 bis 34 mit der ersten Seite der Stromquelle 21 A gekoppelt wird. Der Stufenschalter 256 ist in der Lage, eine zweite Seite der Stromquelle 21 A mit einem beliebigen Anschluss der Anschlüsse 31 bis 34 zu koppeln oder die zweite Seite der Stromquelle 21 A von den Anschlüssen 31 bis 34 zu entkoppeln. The first controllable switching arrangement 25 comprises four switching elements 251 to 254 which each selectively couple a respective connection of the connections 31 to 34 to a first side of the controllable switching device 27 . Furthermore, the first controllable switching arrangement 25 includes two step switches 255 and 256. Using the step switch 255, a first side of the current source 21 A can be coupled to any one of the connections 31 to 34. Additionally, tap changer 255 allows none of terminals 31-34 to be coupled to the first side of current source 21A. Tap changer 256 is capable of coupling a second side of current source 21A to any one of terminals 31-34 or decoupling the second side of current source 21A from terminals 31-34.
Die zweite steuerbare Schaltanordnung 26 umfasst ebenfalls vier Schaltelemente 261 bis 264, welche jeweils wahlweise einen jeweiligen Anschluss der Anschlüsse 41
bis 44 mit einer zweiten Seite der steuerbaren Schaltvorrichtung 27 koppeln. Weiterhin umfasst die zweite steuerbare Schaltanordnung 26 zwei Stufenschalter 265 und 266. Mittels des Stufenschalters 265 kann die erste Seite der Stromquelle 21 A mit einem beliebigen Anschluss der Anschlüsse 41 bis 44 gekoppelt werden. Der Stufenschalter 265 ermöglicht zusätzlich, dass keiner der Anschlüsse 41 bis 44 mit der ersten Seite der Stromquelle 21 A gekoppelt wird. Der Stufenschalter 266 ist in der Lage, die zweite Seite der Stromquelle 21 A mit einem beliebigen Anschluss der Anschlüsse 41 bis 44 zu koppeln oder die zweite Seite der Stromquelle 21 A von den Anschlüssen 41 bis 44 zu entkoppeln. The second controllable switching arrangement 26 also includes four switching elements 261 to 264, which each optionally have a respective connection of the connections 41 to 44 to a second side of the controllable switching device 27 couple. Furthermore, the second controllable switching arrangement 26 includes two step switches 265 and 266. The step switch 265 can be used to couple the first side of the current source 21A to any one of the connections 41 to 44. Additionally, tap changer 265 allows none of terminals 41-44 to be coupled to the first side of current source 21A. Tap changer 266 is capable of coupling the second side of current source 21A to any one of terminals 41-44 or decoupling the second side of current source 21A from terminals 41-44.
Es ist klar, dass die Stufenschalter 255, 256, 265 und 266 auch jeweils durch mehrere Einschalter oder Umschalter realisiert werden können. Alle Schalter der steuerbaren Koppelanordnung 22 können elektromechanische oder elektronische Schalter umfassen. Die Schalter der steuerbaren Koppelanordnung 22 können mittels einer Ansteuerinformation von der Steuervorrichtung 24 individuell angesteuert werden, das heißt, jeder der Schalter kann unter der Steuerung der Steuervorrichtung 24 individuell eingestellt werden, beispielsweise eingeschaltet, ausgeschaltet oder im Falle der Stufenschalter auf eine bestimmte Stellung gestellt werden. It is clear that the step switches 255, 256, 265 and 266 can also each be implemented by several on switches or changeover switches. All switches of the controllable coupling arrangement 22 can comprise electromechanical or electronic switches. The switches of the controllable coupling arrangement 22 can be controlled individually by means of control information from the control device 24, i.e. each of the switches can be set individually under the control of the control device 24, for example switched on, switched off or, in the case of the step switch, set to a specific position .
Die steuerbare Koppelanordnung 22 umfasst weiterhin Schaltelemente, um die in Fig. 6 nicht gezeigte Spannungsmessvorrichtung 28 mit jeweils zwei der Anschlüsse 31 bis 34 oder mit jeweils zwei der Anschlüsse 41 bis 44 zu koppeln, um eine entsprechende Spannung zwischen den gekoppelten Anschlüssen zu bestimmen. Alternativ können auch mehrere Spannungsmessvorrichtungen vorgesehen sein, um Spannungen zwischen jeweils zwei der Anschlüsse 31 bis 34 und/oder jeweils zwei der Anschlüsse 41 bis 44 zu bestimmen. The controllable coupling arrangement 22 further comprises switching elements in order to couple the voltage measuring device 28 (not shown in FIG. 6 ) to two of the terminals 31 to 34 or to two of the terminals 41 to 44 in order to determine a corresponding voltage between the coupled terminals. Alternatively, several voltage measuring devices can also be provided in order to determine voltages between any two of the connections 31 to 34 and/or any two of the connections 41 to 44 .
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 15 werden nachfolgend automatisierte Widerstandsmessungen an verschiedenen Dreiphasentransformatoren dargestellt werden. Die automatisierten Widerstandsmessungen werden mit einer Stromquelle durchgeführt, beispielsweise mit der Stromquelle 21 A der Messvorrichtung 20 der
Fig. 5 und 6. In Fig. 20 sind Verfahrensschritte der automatisierten Widerstandsmessungen dargestellt. Referring to Figures 7 through 15, automated resistance measurements on various three-phase transformers will now be presented. The automated resistance measurements are carried out with a current source, for example with the current source 21 A of the measuring device 20 of FIG 5 and 6. In FIG. 20 method steps of the automated resistance measurements are shown.
Fig. 7 bis 9 betreffen Messungen an einem Dreiphasentransformator 370 mit einer Schaltgruppe Yd1 , d.h., die Oberspannungswicklungen 71 bis 73 sind in Sternschaltung und die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 sind in Dreieckschaltung. Eine Phasenverschiebung zwischen einer Spannung an den Oberspannungswicklungen und einer Spannung an den Unterspannungswicklungen beträgt 30°. Der Steuervorrichtung 24 können diese Informationen des Dreiphasentransformators 370 sowie weitere Informationen, beispielsweise ein Nennstrom des Dreiphasentransformators 370, über beispielsweise eine Benutzereingabe oder durch Erfassen eines Typenschilds bereitgestellt werden (Schritt 301 ). Ferner kann die Steuervorrichtung 24 auf ihrer Anzeige eine Anleitung zum Anschließen des Dreiphasentransformators 370 an die Messvorrichtung 20 für einen Benutzer ausgeben. Der Dreiphasentransformator 370 wird im Schritt 302 entsprechend angeschlossen. Die Anschlüsse 81 bis 83 der Oberspannungswicklungen 71 bis 73 werden beispielsweise mit den Anschlüssen 31 bis 33 der ersten steuerbaren Schaltanordnung 25 gekoppelt. Die Anschlüsse 91 bis 93 der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 werden beispielsweise mit den Anschlüssen 41 bis 43 der zweiten steuerbaren Schaltanordnung 26 gekoppelt. Ein geeigneter Messstrom kann im Schritt 303 von der Steuervorrichtung 24 mittels der Gleichstromquelle 21 A eingestellt und bereitgestellt werden. 7 to 9 relate to measurements on a three-phase transformer 370 with a vector group Yd1 , i.e. the high-voltage windings 71 to 73 are star-connected and the low-voltage windings 75 to 77 are delta-connected. A phase shift between a voltage on the high-voltage windings and a voltage on the low-voltage windings is 30°. This information from the three-phase transformer 370 and further information, for example a rated current of the three-phase transformer 370, can be provided to the control device 24 via, for example, a user input or by detecting a rating plate (step 301). Furthermore, the control device 24 can output instructions for connecting the three-phase transformer 370 to the measuring device 20 for a user on its display. The three-phase transformer 370 is connected at step 302 accordingly. The connections 81 to 83 of the high-voltage windings 71 to 73 are coupled to the connections 31 to 33 of the first controllable switching arrangement 25, for example. The connections 91 to 93 of the low-voltage windings 75 to 77 are coupled to the connections 41 to 43 of the second controllable switching arrangement 26, for example. A suitable measurement current can be set and provided in step 303 by the control device 24 using the direct current source 21A.
Im Schritt 304 erzeugt die Steuervorrichtung 24 eine Ansteuerinformation für die steuerbare Koppelanordnung 22, um den Messstrom durch den Dreiphasentransformator 370 gemäß der in Fig. 7 gezeigten Konfiguration fließen zu lassen. Im Schritt 305 wird die steuerbare Koppelanordnung 22 von der Steuervorrichtung 24 derart angesteuert, dass der Strom von der Gleichstromquelle 21 A an dem Anschluss 31 ausgegeben wird und somit durch die Oberspannungswicklung 71 fließt. Beispielsweise kann der Stufenschalter 255 entsprechend angesteuert werden. Aufgrund der Dreieckschaltung teilt sich der durch die Oberspannungswicklung 71 fließende Messstrom auf und fließt durch die Oberspannungswicklungen 72 und 73 und wird mittels der Schaltelemente 252 und
253 zu der steuerbaren Schaltvorrichtung 27 geleitet. Die steuerbare Schaltvorrichtung 27 wird durchgeschaltet und der Messstrom mittels des Schaltelements 261 in die Dreieckschaltung der Unterspannungswicklungen zwischen der Unterspannungswicklung 75 und der Unterspannungswicklung 77 eingespeist. Der Messstrom fließt durch die Dreieckschaltung und wird mittels des Stufenschalters 266 zwischen der Unterspannungswicklung 75 und der Unterspannungswicklung 76 über die Anschlüsse 92 und 42 zurück zu der Gleichstromquelle 21 A geleitet. In step 304, the control device 24 generates control information for the controllable coupling arrangement 22 in order to let the measuring current flow through the three-phase transformer 370 according to the configuration shown in FIG. In step 305 the controllable coupling arrangement 22 is controlled by the control device 24 in such a way that the current is output from the direct current source 21A at the connection 31 and thus flows through the high-voltage winding 71 . For example, the step switch 255 can be controlled accordingly. Due to the delta connection, the measuring current flowing through the high-voltage winding 71 is divided and flows through the high-voltage windings 72 and 73 and is switched off by means of the switching elements 252 and 253 passed to the controllable switching device 27. The controllable switching device 27 is switched through and the measuring current is fed into the delta connection of the low-voltage windings between the low-voltage winding 75 and the low-voltage winding 77 by means of the switching element 261 . The measurement current flows through the delta connection and is conducted back to the direct current source 21 A via the terminals 92 and 42 by means of the tap changer 266 between the low-voltage winding 75 and the low-voltage winding 76 .
Zusammengefasst wird der Messstrom mittels der steuerbaren Koppelanordnung 22 in eine Serienschaltung bestehend aus den Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und den Unterspannungswicklungen 91 bis 93 geleitet. Die oben beschriebene Konfiguration des Messstroms bewirkt dass ein magnetischer Fluss in dem Transform atorkern aufgrund des Messstroms durch die Oberspannungswicklungen 71 bis 73 die gleiche Richtung wie ein magnetischer Fluss in dem Transform atorkern aufgrund des Messstroms durch die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 hat. Aufgrund der wesentlich höheren Windungszahl der Oberspannungswicklungen 71 bis 73 verglichen mit den Unterspannungswicklungen 75 bis 77 kann bei gleichem Messstrom eine Sättigung des Transform atorkerns schneller erreicht werden, als in dem Fall in dem der Messstrom nur durch die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 geleitet wird. In summary, the measurement current is passed into a series circuit consisting of the high-voltage windings 71 to 73 and the low-voltage windings 91 to 93 by means of the controllable coupling arrangement 22 . The configuration of the measurement current described above causes a magnetic flux in the transformer core due to the measurement current through the high-voltage windings 71 to 73 to have the same direction as a magnetic flux in the transformer core due to the measurement current through the low-voltage windings 75 to 77. Due to the significantly higher number of turns of the high-voltage windings 71 to 73 compared to the low-voltage windings 75 to 77, the transformer core can be saturated more quickly with the same measurement current than in the case where the measurement current is only passed through the low-voltage windings 75 to 77.
Sobald die Sättigung des Transform atorkerns im Wesentlichen erreicht ist, können im Schritt 306 Spannungsmessungen mittels der Spannungsmessvorrichtung 28 durchgeführt werden. Beispielsweise kann an den Anschlüssen 91 , 92 eine Spannung über der Unterspannungswicklung 75 gemessen werden, an den Anschlüssen 92, 93 eine Spannung über der Unterspannungswicklung 76 gemessen werden und über den Anschlüssen 93, 91 eine Spannung über der Unterspannungswicklung 77 gemessen werden. Aufgrund der bekannten Verschaltung der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 in einer Dreieckschaltung, den Spannungen über den einzelnen Unterspannungswicklungen und dem Messstrom können entsprechende Gleichungen aufgestellt werden, in denen die einzelnen Widerstände der einzelnen Unterspannungswicklungen 75 bis 77 als
Unbekannte enthalten sind, und gelöst werden (Schritt 307). Zusätzlich können Spannungen an den Oberspannungswicklungen 71 bis 73 an den Anschlüssen 81 bis 83 gemessen werden, um auf gleiche Art und Weise Gleichungen zu den einzelnen Widerständen der einzelnen Oberspannungswicklungen 71 bis 73 aufzustellen und zu lösen. Die Spannungsmessungen können automatisiert von der Steuervorrichtung durchgeführt werden, indem die Steuervorrichtung die Spannungsmessvorrichtung 28 über die steuerbare Koppelanordnung 22 mit den jeweiligen Anschlüssen 31 bis 33 bzw. 41 bis 43 koppelt. As soon as the saturation of the transformer core is essentially reached, voltage measurements can be carried out in step 306 using the voltage measuring device 28 . For example, a voltage across the low-voltage winding 75 can be measured at the terminals 91, 92, a voltage across the low-voltage winding 76 can be measured at the terminals 92, 93, and a voltage across the low-voltage winding 77 can be measured across the terminals 93, 91. Due to the known connection of the low-voltage windings 75 to 77 in a delta circuit, the voltages across the individual low-voltage windings and the measuring current, corresponding equations can be set up in which the individual resistances of the individual low-voltage windings 75 to 77 as unknowns are included and solved (step 307). In addition, voltages on the high voltage windings 71-73 can be measured at the terminals 81-83 in order to set up and solve equations for the individual resistances of the individual high voltage windings 71-73 in the same way. The voltage measurements can be carried out automatically by the control device in that the control device couples the voltage measuring device 28 to the respective connections 31 to 33 or 41 to 43 via the controllable coupling arrangement 22 .
Weitere Messungen können in geänderter Konfiguration durchgeführt werden (Schritt 308). Beispielsweise kann der Messstrom gemäß einer weiteren Messung gemäß der in Fig. 8 gezeigten Konfiguration durch den Dreiphasentransformator 370 geleitet werden. Bei noch einer weiteren Messung kann der Messstrom gemäß der in Fig. 9 gezeigten Konfiguration durch den Dreiphasentransformator 370 geleitet werden. Auch bei diesen Messungen wird der Messstrom mittels der steuerbaren Koppelanordnung 22 in eine Serienschaltung bestehend aus den Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und den Unterspannungswicklungen 91 bis 93 geleitet. Die Konfigurationen der Fig. 8 und 9 bewirken ebenfalls, dass ein magnetischer Fluss in dem Transformatorkern aufgrund der Oberspannungswicklungen 71 bis 73 die gleiche Richtung wie ein magnetischer Fluss in dem Transformatorkern aufgrund der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 hat, sodass eine schnelle Sättigung des Transformatorkerns erreicht werden kann und die Spannungsmessungen bereits nach verhältnismäßig kurzer Zeit nach Anlegen des Messstroms durchgeführt werden können. Auf der Grundlage der weiteren Messungen der Fig. 8 und 9 können weitere Gleichungen aufgestellt werden, in denen die einzelnen Widerstände der einzelnen Unterspannungswicklungen 75 bis 77 bzw. die einzelnen Widerstände der einzelnen Oberspannungswicklungen 71 bis 73 als Unbekannte enthalten sind. Durch Lösen des Gleichungssystems können die einzelnen Widerstände der einzelnen Unterspannungswicklungen 75 bis 77 und/oder die einzelnen Widerstände der einzelnen Oberspannungswicklungen 71 bis 73 bestimmt werden. Dies kann ebenfalls automatisiert von der Steuervorrichtung 24 durchgeführt werden. Es ist zu beachten, dass Messungen der Fig. 7 bis 9 der Reihe nach automatisiert von der
Steuervorrichtung 24 durchgeführt werden können, sodass keine aufwändige Umverkabelung bei der Bestimmung der Widerstandswerte der Wicklungen des Dreiphasentransformators erforderlich ist. Further measurements can be carried out in a changed configuration (step 308). For example, according to another measurement according to the configuration shown in FIG. 8 , the measurement current can be routed through the three-phase transformer 370 . In yet another measurement, the measurement current may be routed through the three-phase transformer 370 according to the configuration shown in FIG. 9 . In these measurements, too, the measurement current is conducted by means of the controllable coupling arrangement 22 into a series circuit consisting of the high-voltage windings 71 to 73 and the low-voltage windings 91 to 93 . The configurations of Figs. 8 and 9 also cause a magnetic flux in the transformer core due to the high-voltage windings 71 to 73 to have the same direction as a magnetic flux in the transformer core due to the low-voltage windings 75 to 77, so that rapid saturation of the transformer core can be achieved can and the voltage measurements can be carried out after a relatively short time after applying the measuring current. On the basis of the further measurements of FIGS. 8 and 9, further equations can be set up in which the individual resistances of the individual low-voltage windings 75 to 77 or the individual resistances of the individual high-voltage windings 71 to 73 are contained as unknowns. The individual resistances of the individual low-voltage windings 75 to 77 and/or the individual resistances of the individual high-voltage windings 71 to 73 can be determined by solving the system of equations. This can likewise be carried out automatically by the control device 24 . It should be noted that measurements of FIGS. 7 to 9 are sequentially automated from the Control device 24 can be carried out so that no complex rewiring is required when determining the resistance values of the windings of the three-phase transformer.
Die Fig. 10 bis 12 zeigen Anschlusskonfigurationen für einen Dreiphasentransformator 470 mit einer Schaltgruppe Yd5, um eine Widerstandsmessung von Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und/oder Unterspannungswicklungen 91 bis 93 durchzuführen. Bei einer Schaltgruppe Yd5 sind die Oberspannungswicklungen 71 bis 73 in Sternschaltung und die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 in Dreieckschaltung und eine Phasenverschiebung zwischen einer Spannung an den Oberspannungswicklungen und einer Spannung an den Unterspannungswicklungen beträgt 150°. Auch bei diesen Messungen wird der Messstrom mittels der steuerbaren Koppelanordnung 22 jeweils in eine Serienschaltung bestehend aus den Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und den Unterspannungswicklungen 91 bis 93 geleitet. Die Konfigurationen der Fig. 10 bis 12 bewirken jeweils, dass ein magnetischer Fluss in dem 10 to 12 show connection configurations for a three-phase transformer 470 with a vector group Yd5 in order to carry out a resistance measurement of high-voltage windings 71 to 73 and/or low-voltage windings 91 to 93. In a vector group Yd5, the high-voltage windings 71 to 73 are star-connected and the low-voltage windings 75 to 77 are delta-connected, and a phase shift between a voltage at the high-voltage windings and a voltage at the low-voltage windings is 150°. In these measurements, too, the measurement current is conducted by means of the controllable coupling arrangement 22 in a series circuit consisting of the high-voltage windings 71 to 73 and the low-voltage windings 91 to 93. The configurations of FIGS. 10 to 12 each cause a magnetic flux in the
Transform atorkern aufgrund des Messstroms durch die Oberspannungswicklungen 71 bis 73 die gleiche Richtung wie ein magnetischer Fluss in dem Transformatorkern aufgrund des Messstroms durch die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 hat, sodass eine schnelle Sättigung des Transform atorkerns erreicht werden kann. Die Spannungsmessungen können demzufolge bereits nach verhältnismäßig kurzer Zeit nach Anlegen des Messstroms durchgeführt werden, sodass die Widerstände der Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und/oder der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 schnell und zuverlässig bestimmt werden können. Transform atorkern due to the measurement current through the high-voltage windings 71 to 73 has the same direction as a magnetic flux in the transformer core due to the measurement current through the low-voltage windings 75 to 77, so that rapid saturation of the Transform atorkern can be achieved. Consequently, the voltage measurements can be carried out after a relatively short time after the measurement current has been applied, so that the resistances of the high-voltage windings 71 to 73 and/or the low-voltage windings 75 to 77 can be determined quickly and reliably.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen Anschlusskonfigurationen für einen Dreiphasentransformator 570 mit einer Schaltgruppe Yd11 . Bei einer Schaltgruppe Yd11 sind die Oberspannungswicklungen 71 bis 73 in Sternschaltung und die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 in Dreieckschaltung. Eine Phasenverschiebung zwischen einer Spannung an den Oberspannungswicklungen und einer Spannung an den Unterspannungswicklungen beträgt 330°. Die in Fig. 13 bis 15 gezeigten Anschlusskonfigurationen sind für eine Widerstandsmessung von Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und/oder Unterspannungswicklungen 91 bis 93
geeignet. Aufgrund der in Fig. 13 bis 15 gezeigten Anschlusskonfigurationen wird der Messstrom mittels der steuerbaren Koppelanordnung 22 jeweils in eine Serienschaltung bestehend aus den Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und den Unterspannungswicklungen 91 bis 93 geleitet, wobei jeweils ein magnetischer Fluss in dem Transform atorkern aufgrund des Messstroms durch die Oberspannungswicklungen 71 bis 73 die gleiche Richtung wie ein magnetischer Fluss in dem Transform atorkern aufgrund des Messstroms durch die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 hat. Dadurch tragen sowohl der Messstrom durch die Oberspannungswicklungen als auch der Messstrom durch die Unterspannungswicklungen zur Sättigung des Transformatorkerns bei, sodass diese schnell erreicht wird. Spannungsmessungen können nach Anlegen des Messstroms bereits nach kurzer Zeit durchgeführt werden, sodass die Widerstände der Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und/oder der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 schnell und zuverlässig bestimmt werden können. 13 to 15 show connection configurations for a three-phase transformer 570 with a vector group Yd11. In a vector group Yd11, the high-voltage windings 71 to 73 are star-connected and the low-voltage windings 75 to 77 are delta-connected. A phase shift between a voltage across the high-voltage windings and a voltage across the low-voltage windings is 330°. The connection configurations shown in Fig. 13 to 15 are for a resistance measurement of high-voltage windings 71 to 73 and/or low-voltage windings 91 to 93 suitable. Due to the connection configurations shown in Fig. 13 to 15, the measurement current is conducted by means of the controllable coupling arrangement 22 in a series circuit consisting of the high-voltage windings 71 to 73 and the low-voltage windings 91 to 93, with a magnetic flux in the transformer core due to the measurement current flowing through the high-voltage windings 71 to 73 have the same direction as a magnetic flux in the transformer core due to the measuring current through the low-voltage windings 75 to 77. As a result, both the measuring current through the high-voltage windings and the measuring current through the low-voltage windings contribute to the saturation of the transformer core, so that this is reached quickly. Voltage measurements can be carried out after a short time after the measurement current has been applied, so that the resistances of the high-voltage windings 71 to 73 and/or the low-voltage windings 75 to 77 can be determined quickly and reliably.
Fig. 16 zeigt ein Beispiel, bei welchem mit zwei Gleichstromquellen, d.h. , eine erste Gleichstromquelle 21 A und eine zweite Gleichstromquelle 21 B, gleichzeitig ein Messstrom durch die Oberspannungswicklung 71 und ein Messstrom durch die Unterspannungswicklung 75 geleitet werden kann. Die Koppelanordnung 22 kann eine steuerbare Koppelanordnung sein, welche ausgestaltet ist, aufgrund einer Ansteuerinformation von der Steuervorrichtung 24 automatisch einen Messstrom von der ersten Gleichstromquelle 21 A durch die Oberspannungswicklung 71 zu leiten und gleichzeitig einen Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B durch die Unterspannungswicklung 75 zu leiten. Fig. 16 shows an example in which with two direct current sources, i.e., a first direct current source 21 A and a second direct current source 21 B, a measuring current can be passed through the high-voltage winding 71 and a measuring current through the low-voltage winding 75 at the same time. The coupling arrangement 22 can be a controllable coupling arrangement which is configured to automatically conduct a measurement current from the first DC source 21 A through the high-voltage winding 71 on the basis of control information from the control device 24 and at the same time to conduct a measurement current from the second DC source 21 B through the low-voltage winding 75 conduct.
Eine Polarität des Messstroms von der ersten Gleichstromquelle 21 A und eine Polarität des Messstroms von der zweiten Gleichstromquelle 21 B werden derart eingestellt, dass sich resultierende magnetische Flüsse der stromdurchflossenen Oberspannungswicklung und der stromdurchflossenen Unterspannungswicklung in dem Transform atorkern 74 des Transformators 70 addieren. A polarity of the measurement current from the first DC source 21 A and a polarity of the measurement current from the second DC source 21 B are set in such a way that the resulting magnetic fluxes of the current-carrying high-voltage winding and the current-carrying low-voltage winding in the transformer core 74 of the transformer 70 add up.
Die steuerbare Koppelanordnung 22 kann beispielsweise elektrische oder elektronische Schaltelemente umfassen. Mit diesen Schaltelementen kann
beispielsweise die Polarität der Messströme von der ersten und zweiten Gleichstromquelle 21 A und 21 B eingestellt werden. Für den Fall, dass die steuerbare Koppelanordnung 22 weitere Anschlüsse zum Anschließen eines mehrphasigen Transformators aufweist, wie es beispielsweise in Fig. 5 und 6 gezeigt ist, können mit diesen Schaltelementen die Messströme von den Gleichstromquelle 21 A und 21 B in geeigneter Art und Weise durch die Oberspannungswicklungen und die Unterspannungswicklungen des mehrphasigen Transformator geleitet werden. The controllable coupling arrangement 22 can, for example, comprise electrical or electronic switching elements. With these switching elements For example, the polarity of the measurement currents from the first and second direct current sources 21A and 21B can be adjusted. In the event that the controllable coupling arrangement 22 has further connections for connecting a polyphase transformer, as is shown, for example, in FIGS the high-voltage windings and the low-voltage windings of the polyphase transformer are conducted.
Die Messvorrichtung 20 umfasst weiterhin eine Spannungsmessvorrichtung 28, welche ebenfalls mit der steuerbaren Koppelanordnung 22 gekoppelt ist. Schaltelemente der steuerbaren Koppelanordnung 22 können derart ausgelegt sein, dass mittels geeigneter Ansteuerung dieser Schaltelemente durch die Steuervorrichtung 24 eine Spannung zwischen zwei der Anschlüsse 31 , 32, 41 und 42 der Spannungsmessvorrichtung 28 zugeführt werden kann. The measuring device 20 also includes a voltage measuring device 28 which is also coupled to the controllable coupling arrangement 22 . Switching elements of the controllable coupling arrangement 22 can be designed in such a way that a voltage between two of the terminals 31 , 32 , 41 and 42 can be supplied to the voltage measuring device 28 by suitable activation of these switching elements by the control device 24 .
Die Steuervorrichtung 24 kann beispielsweise eine Mikroprozessorsteuerung sowie eine Benutzerschnittstelle umfassen. Die Benutzerschnittstelle kann beispielsweise eine Anzeige, beispielsweise einen Bildschirm, und eine Eingabevorrichtung, beispielsweise eine berührungssensitive Oberfläche auf dem Bildschirm oder eine Tastatur, umfassen. Weiterhin kann die Steuervorrichtung 24 eine (nicht gezeigte) optische Erfassungsvorrichtung, beispielsweise eine Kamera oder einen Scanner umfassen. Mittels der optischen Erfassungsvorrichtung kann die Steuervorrichtung 24 beispielsweise Informationen über den Transformator 70 erfassen, beispielsweise durch Erfassen eines Typenschilds des Transformators oder eines an dem Transformator angebrachten Barcodes oder QR-Codes. Informationen über den Transformator 70 können beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis, eine Nennleistung, einen Nennstrom, eine Nennspannung und insbesondere eine Schaltgruppe umfassen. Die Informationen über den Transformator können statt mittels der optischen Erfassungsvorrichtung auch über die Benutzerschnittstelle von einem Benutzer eingegeben werden. The control device 24 can include, for example, a microprocessor control and a user interface. The user interface may include, for example, a display, such as a screen, and an input device, such as a touch-sensitive surface on the screen or a keyboard. Furthermore, the control device 24 can comprise an optical detection device (not shown), for example a camera or a scanner. By means of the optical detection device, the control device 24 can, for example, detect information about the transformer 70, for example by detecting a type plate of the transformer or a barcode or QR code attached to the transformer. Information about the transformer 70 can include, for example, a transformation ratio, a rated power, a rated current, a rated voltage and, in particular, a vector group. The information about the transformer can also be entered by a user via the user interface instead of using the optical detection device.
Die Steuervorrichtung 24 ist mit der steuerbaren Koppelanordnung 22 gekoppelt und in der Lage, die Schaltelemente der steuerbaren Koppelanordnung 22 anzusteuern,
um Widerstandsmessungen durchzuführen, um die Widerstände der Wicklungen des Transformators 70 zu bestimmen, wie es nachfolgend beschrieben werden wird. The control device 24 is coupled to the controllable coupling arrangement 22 and is able to control the switching elements of the controllable coupling arrangement 22, to make resistance measurements to determine the resistances of the windings of transformer 70, as will be described below.
Die Messung der Widerstände der Wicklungen 71 , 75 des Transformators 70 kann beispielsweise folgendermaßen durchgeführt werden. The measurement of the resistances of the windings 71, 75 of the transformer 70 can be carried out, for example, as follows.
Die Steuervorrichtung 24 steuert die steuerbare Koppelanordnung 22 derart an, dass der Messstrom von der ersten Gleichstromquelle 21 A an dem Anschluss 31 ausgegeben wird und über den Anschluss 32 zu der ersten Gleichstromquelle 21 A zurückgeführt wird. Der Messstrom fließt somit von dem Anschluss 31 durch die Leitung 51 und den Anschluss 81 durch die Oberspannungswicklung 71 und von dort über den Anschluss 82, die Leitung 52 und den Anschluss 32 zurück zur ersten Gleichstromquelle 21 A. Zusätzlich steuert die Steuervorrichtung 24 die steuerbare Koppelanordnung 22 derart an, dass der Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B an dem Anschluss 42 ausgegeben wird und über den Anschluss 41 zu der zweiten Gleichstromquelle 21 B zurückgeführt wird. Der Messstrom fließt somit von dem Anschluss 42 durch die Leitung 62 und den Anschluss 92 durch die Unterspannungswicklung 75 und von dort über den Anschluss 91 , die Leitung 53 und den Anschluss 41 zurück zu der zweiten Gleichstromquelle 21 B. The control device 24 controls the controllable coupling arrangement 22 in such a way that the measurement current is output from the first direct current source 21A at the connection 31 and is fed back to the first direct current source 21A via the connection 32 . The measuring current thus flows from the connection 31 through the line 51 and the connection 81 through the high-voltage winding 71 and from there via the connection 82, the line 52 and the connection 32 back to the first direct current source 21 A. In addition, the control device 24 controls the controllable coupling arrangement 22 in such a way that the measurement current is output from the second direct current source 21B at the terminal 42 and fed back to the second direct current source 21B via the terminal 41 . The measurement current thus flows from the connection 42 through the line 62 and the connection 92 through the low-voltage winding 75 and from there via the connection 91, the line 53 and the connection 41 back to the second direct current source 21B.
Eine verlässliche Messung des Wicklungswiderstandes erfordert üblicherweise eine magnetische Sättigung des Transformatorkerns. Insbesondere bei der Messung des Widerstandes der Unterspannungswicklung 75 erzeugt der Messstrom kombiniert mit der niedrigen Windungsanzahl nur einen geringen magnetischen Fluss im Transform atorkern 74, sodass es einige Zeit dauert, bis die magnetische Sättigung erreicht ist. Bei üblichen Messströmen kann dies bei mittelgroßen Trafos 1 bis 2 Minuten, bei Großtransformatoren 10 bis 20 Minuten und in Ausnahmefällen auch bis zu 1 Stunde pro Phase dauern. Um die Messung zu beschleunigen, kann der Messstrom erhöht werden. Die Größe des Messstroms ist jedoch bei vielen Messgeräten begrenzt.
Der Messstrom von der ersten Gleichstromquelle 21 A und der Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B fließen gleichzeitig durch die Oberspannungswicklung bzw. Unterspannungswicklung, sodass sich resultierende magnetische Flüsse der stromdurchflossenen Oberspannungswicklung 71 und der stromdurchflossenen Unterspannungswicklung 75 in dem Transform atorkern 74 des Transformators 70 addieren. Dadurch kann der Transformatorkern 74 schnell magnetisch gesättigt werden, sodass Widerstandsmessungen an der Oberspannungswicklung 71 und der Unterspannungswicklung 75 schnell und genau durchgeführt werden können. A reliable measurement of the winding resistance usually requires magnetic saturation of the transformer core. In particular when measuring the resistance of the low-voltage winding 75, the measuring current combined with the low number of turns generates only a small magnetic flux in the transformer core 74, so that it takes some time before magnetic saturation is reached. With normal measuring currents, this can take 1 to 2 minutes for medium-sized transformers, 10 to 20 minutes for large transformers and, in exceptional cases, up to 1 hour per phase. To speed up the measurement, the measurement current can be increased. However, the size of the measuring current is limited in many measuring devices. The measuring current from the first direct current source 21 A and the measuring current from the second direct current source 21 B flow simultaneously through the high-voltage winding or low-voltage winding, so that the resulting magnetic fluxes of the current-carrying high-voltage winding 71 and the current-carrying low-voltage winding 75 in the transformer core 74 of the transformer 70 add up. This allows the transformer core 74 to quickly become magnetically saturated so that resistance measurements on the high voltage winding 71 and the low voltage winding 75 can be made quickly and accurately.
Die steuerbare Koppelanordnung 22 wird dazu beispielsweise so angesteuert, dass die Spannungsmessvorrichtung 28 mit den Anschlüssen 31 und 32 gekoppelt ist. Der Messstrom der ersten Gleichstromquelle 21 A fließt durch die Oberspannungswicklung 71 und der Spannungsabfall über der Oberspannungswicklung wird mit der Spannungsmessvorrichtung 28 gemessen. Aus der Größe des Messstroms, welche beispielsweise mittels der Strommessvorrichtung 23A gemessen wird, und der Größe des Spannungsabfalls kann der Widerstand der Oberspannungswicklung 71 bestimmt werden. For this purpose, the controllable coupling arrangement 22 is controlled, for example, in such a way that the voltage measuring device 28 is coupled to the terminals 31 and 32 . The measuring current of the first direct current source 21 A flows through the high-voltage winding 71 and the voltage drop across the high-voltage winding is measured with the voltage measuring device 28 . The resistance of the high-voltage winding 71 can be determined from the size of the measuring current, which is measured, for example, by means of the current measuring device 23A, and the size of the voltage drop.
Nach der Bestimmung des Widerstandes der Oberspannungswicklung 71 steuert die Steuervorrichtung 24 die steuerbare Koppelanordnung 22 derart an, dass die Spannungsmessvorrichtung 28 mit den Anschlüssen 41 und 42 gekoppelt wird, sodass die Spannungsmessvorrichtung 28 den Spannungsabfall über der Unterspannungswicklung 75 misst, während der Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B durch die Unterspannungswicklung 75 fließt. Der Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B ist entweder aus der Einstellung der zweiten Gleichstromquelle 21 B bekannt oder kann mit der Strommessvorrichtung 23B gemessen werden. Aus dem Quotient von Spannungsabfall und Messstrom kann der Widerstand der Unterspannungswicklung 75 bestimmt werden. After the resistance of the high-voltage winding 71 has been determined, the control device 24 controls the controllable coupling arrangement 22 in such a way that the voltage-measuring device 28 is coupled to the connections 41 and 42, so that the voltage-measuring device 28 measures the voltage drop across the low-voltage winding 75, while the measuring current flows from the second DC source 21 B through the low-voltage winding 75 flows. The measurement current from the second direct current source 21B is either known from the setting of the second direct current source 21B or can be measured with the current measuring device 23B. The resistance of the low-voltage winding 75 can be determined from the quotient of the voltage drop and the measurement current.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 17 bis 19 werden nachfolgend automatisierte Widerstandsmessungen an einem Dreiphasentransformator dargestellt werden. Die automatisierten Widerstandsmessungen werden mit mehreren Stromquellen
durchgeführt, beispielsweise mit den Gleichstromquellen 21 A und 21 B der Messvorrichtung 20 der Fig. 16. Die Koppelanordnung 22 der Messvorrichtung 20 kann für die Durchführung von Widerstandsmessungen an dem Dreiphasentransformator zusätzliche Anschlüsse aufweisen, sodass alle Wicklungen des Dreiphasentransformators gleichzeitig beschältet werden können, ähnlich wie die Koppelanordnung 22 in den Fig. 5 und 6. In Fig. 20 sind Verfahrensschritte der automatisierten Widerstandsmessungen dargestellt. Referring to Figures 17-19, automated resistance measurements on a three-phase transformer will now be presented. The automated resistance measurements are made using multiple current sources carried out, for example with the direct current sources 21 A and 21 B of the measuring device 20 of FIG the coupling arrangement 22 in FIGS. 5 and 6. In FIG. 20 method steps of the automated resistance measurements are shown.
Fig. 17 bis 19 betreffen Messungen an einem Dreiphasentransformator 370 mit einer Schaltgruppe Yd1 , d.h., die Oberspannungswicklungen 71 bis 73 sind in Sternschaltung und die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 sind in Dreieckschaltung. Eine Phasenverschiebung zwischen einer Spannung an den Oberspannungswicklungen und einer Spannung an den Unterspannungswicklungen beträgt 30°. Der Steuervorrichtung 24 können diese Informationen des Dreiphasentransformators 370 sowie weitere Informationen, beispielsweise ein Nennstrom des Dreiphasentransformators 370, über beispielsweise eine Benutzereingabe oder durch Erfassen eines Typenschilds bereitgestellt werden (Schritt 301 ). Ferner kann die Steuervorrichtung 24 auf ihrer Anzeige eine Anleitung zum Anschließen des Dreiphasentransformators 370 an die Messvorrichtung 20 für einen Benutzer ausgeben. Der Dreiphasentransformator 370 wird im Schritt 302 entsprechend angeschlossen. Die Anschlüsse 81 bis 83 der Oberspannungswicklungen 71 bis 73 werden mit entsprechenden Anschlüssen der steuerbaren Koppelanordnung 22 verbunden. Die Anschlüsse 91 bis 93 der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 werden ebenfalls mit entsprechenden Anschlüssen der steuerbaren Koppelanordnung 22 verbunden. Ein geeigneter Messstrom wird im Schritt 303 von der Steuervorrichtung 24 mittels der ersten Gleichstromquelle 21 A für die Oberspannungswicklungen 71 bis 73 eingestellt und bereitgestellt. Gleichzeitig wird im Schritt 303 ein geeigneter Messstrom von der Steuervorrichtung 24 mittels der zweiten Gleichstromquelle 21 B für die Unterspannungswicklungen 75 bis 76 eingestellt und bereitgestellt. Der Messstrom von der ersten Gleichstromquelle 21 A kann anders als der Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B sein. Die Messströme können in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 und
Oberspannungswicklungen 71 bis 73 geeignet eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B größer sein als der Messstrom von der ersten Gleichstromquelle 21 A, da die Oberspannungswicklungen 75 bis 77 üblicherweise einen größeren Widerstand aufweisen als die Unterspannungswicklungen 71 bis 73. 17 to 19 relate to measurements on a three-phase transformer 370 with a vector group Yd1, ie the high-voltage windings 71 to 73 are star-connected and the low-voltage windings 75 to 77 are delta-connected. A phase shift between a voltage on the high-voltage windings and a voltage on the low-voltage windings is 30°. This information from the three-phase transformer 370 and further information, for example a rated current of the three-phase transformer 370, can be provided to the control device 24 via, for example, a user input or by detecting a rating plate (step 301). Furthermore, the control device 24 can output instructions for connecting the three-phase transformer 370 to the measuring device 20 for a user on its display. The three-phase transformer 370 is connected at step 302 accordingly. The connections 81 to 83 of the high-voltage windings 71 to 73 are connected to corresponding connections of the controllable coupling arrangement 22 . The connections 91 to 93 of the low-voltage windings 75 to 77 are also connected to corresponding connections of the controllable coupling arrangement 22 . A suitable measurement current is set and made available in step 303 by the control device 24 using the first direct current source 21 A for the high-voltage windings 71 to 73 . At the same time, in step 303, a suitable measurement current is set and made available by the control device 24 using the second direct current source 21B for the low-voltage windings 75 to 76 . The measurement current from the first DC power source 21A may be different than the measurement current from the second DC power source 21B. Depending on the properties of the low-voltage windings 75 to 77 and High-voltage windings 71 to 73 are set appropriately. For example, the measurement current from the second direct current source 21B can be greater than the measurement current from the first direct current source 21A since the high-voltage windings 75 to 77 usually have a greater resistance than the low-voltage windings 71 to 73.
Im Schritt 304 erzeugt die Steuervorrichtung 24 eine Ansteuerinformation für die steuerbare Koppelanordnung 22, um die Messströme durch den Dreiphasentransformator 370 gemäß der in Fig. 17 gezeigten Konfiguration fließen zu lassen. Im Schritt 305 wird die steuerbare Koppelanordnung 22 von der Steuervorrichtung 24 derart angesteuert, dass der Strom von der ersten Gleichstromquelle 21A an den Anschluss 81 ausgegeben wird und somit durch die Oberspannungswicklung 71 fließt. Aufgrund der Dreieckschaltung teilt sich der durch die Oberspannungswicklung 71 fließende Messstrom auf und fließt durch die Oberspannungswicklungen 72 und 73 und wird von der steuerbaren Koppelanordnung über die Anschlüsse 82 und 83 zu der ersten Gleichstromquelle 21 A zurückgeführt. Gleichzeitig wird die steuerbare Koppelanordnung von der Steuervorrichtung 24 über die Ansteuerinformation derart angesteuert, dass der Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B an den Anschluss 91 des Transformators 370 ausgegeben wird. Dadurch wird der Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B in die Dreieckschaltung der Unterspannungswicklungen zwischen der Unterspannungswicklung 75 und der Unterspannungswicklung 77 eingespeist. Der Messstrom fließt durch die Dreieckschaltung und wird mittels der steuerbaren Koppelanordnung 22 zwischen der Unterspannungswicklung 75 und der Unterspannungswicklung 76 über den Anschluss 92 zurück zu der zweiten Gleichstromquelle 21 B geleitet. In step 304, the control device 24 generates control information for the controllable coupling arrangement 22 in order to let the measuring currents flow through the three-phase transformer 370 according to the configuration shown in FIG. In step 305 the controllable coupling arrangement 22 is controlled by the control device 24 in such a way that the current is output from the first direct current source 21A to the connection 81 and thus flows through the high-voltage winding 71 . Due to the delta connection, the measuring current flowing through the high-voltage winding 71 is divided and flows through the high-voltage windings 72 and 73 and is fed back from the controllable coupling arrangement via the terminals 82 and 83 to the first direct current source 21A. At the same time, the controllable coupling arrangement is controlled by the control device 24 via the control information in such a way that the measurement current is output from the second direct current source 21B to the connection 91 of the transformer 370 . As a result, the measurement current is fed from the second direct current source 21B into the delta connection of the low-voltage windings between the low-voltage winding 75 and the low-voltage winding 77 . The measurement current flows through the delta circuit and is routed back to the second direct current source 21B via the connection 92 by means of the controllable coupling arrangement 22 between the low-voltage winding 75 and the low-voltage winding 76 .
Zusammengefasst wird mittels der steuerbaren Koppelanordnung 22 gleichzeitig ein Messstrom von der ersten Gleichstromquelle 21 A durch die Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und ein Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B durch die Unterspannungswicklungen 91 bis 93 geleitet. Die oben beschriebene Konfiguration des Messstroms bewirkt dass ein magnetischer Fluss in dem Transformatorkern aufgrund des Messstroms durch die
Oberspannungswicklungen 71 bis 73 die gleiche Richtung wie ein magnetischer Fluss in dem Transformatorkern aufgrund des Messstroms durch die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 hat. Dadurch kann eine Sättigung des Transformatorkerns schneller erreicht werden, als in dem Fall in dem der Messstrom nur durch die Unterspannungswicklungen 75 bis 77 geleitet wird. In summary, a measurement current from the first DC source 21A through the high-voltage windings 71 to 73 and a measurement current from the second DC source 21B through the low-voltage windings 91 to 93 are simultaneously conducted by means of the controllable coupling arrangement 22 . The configuration of the measurement current described above causes a magnetic flux in the transformer core due to the measurement current through the High-voltage windings 71 to 73 have the same direction as a magnetic flux in the transformer core due to the measuring current through the low-voltage windings 75 to 77. As a result, saturation of the transformer core can be reached more quickly than in the case where the measuring current is only passed through the low-voltage windings 75-77.
Sobald die Sättigung des Transformatorkerns im Wesentlichen erreicht ist, können im Schritt 306 Spannungsmessungen mittels der Spannungsmessvorrichtung 28 durchgeführt werden. Beispielsweise kann an den Anschlüssen 91 , 92 eine Spannung über der Unterspannungswicklung 75 gemessen werden, an den Anschlüssen 92, 93 eine Spannung über der Unterspannungswicklung 76 gemessen werden und über den Anschlüssen 93, 91 eine Spannung über der Unterspannungswicklung 77 gemessen werden. Aufgrund der bekannten Verschaltung der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 in einer Dreieckschaltung, den Spannungen über den einzelnen Unterspannungswicklungen und dem Messstrom können entsprechende Gleichungen aufgestellt werden, in denen die einzelnen Widerstände der einzelnen Unterspannungswicklungen 75 bis 77 als Unbekannte enthalten sind, und gelöst werden (Schritt 307). Zusätzlich können Spannungen an den Oberspannungswicklungen 71 bis 73 an den Anschlüssen 81 bis 83 gemessen werden, um auf gleiche Art und Weise Gleichungen zu den einzelnen Widerständen der einzelnen Oberspannungswicklungen 71 bis 73 aufzustellen und zu lösen. Die Spannungsmessungen können automatisiert von der Steuervorrichtung durchgeführt werden, indem die Steuervorrichtung die Spannungsmessvorrichtung 28 über die steuerbare Koppelanordnung 22 mit den jeweiligen Anschlüssen 81 bis 83 bzw. 91 bis 93 koppelt. As soon as the saturation of the transformer core is substantially reached, voltage measurements can be carried out using the voltage measuring device 28 in step 306 . For example, a voltage across the low-voltage winding 75 can be measured at the terminals 91, 92, a voltage across the low-voltage winding 76 can be measured at the terminals 92, 93, and a voltage across the low-voltage winding 77 can be measured across the terminals 93, 91. Based on the known connection of the low-voltage windings 75 to 77 in a delta circuit, the voltages across the individual low-voltage windings and the measurement current, appropriate equations can be set up in which the individual resistances of the individual low-voltage windings 75 to 77 are contained as unknowns and can be solved (step 307 ). In addition, voltages on the high voltage windings 71-73 can be measured at the terminals 81-83 in order to set up and solve equations for the individual resistances of the individual high voltage windings 71-73 in the same way. The voltage measurements can be carried out automatically by the control device in that the control device couples the voltage measuring device 28 to the respective connections 81 to 83 or 91 to 93 via the controllable coupling arrangement 22 .
Weitere Messungen können in geänderter Konfiguration durchgeführt werden (Schritt 308). Beispielsweise kann der Messstrom gemäß einer weiteren Messung gemäß der in Fig. 18 gezeigten Konfiguration durch den Dreiphasentransformator 370 geleitet werden. Bei noch einer weiteren Messung kann der Messstrom gemäß der in Fig. 19 gezeigten Konfiguration durch den Dreiphasentransformator 370 geleitet werden. Auch bei diesen Messungen wird mittels der steuerbaren Koppelanordnung 22 gleichzeitig ein Messstrom von der ersten Gleichstromquelle 21 A durch die
Oberspannungswicklungen 71 bis 73 und ein Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle 21 B durch die Unterspannungswicklungen 91 bis 93 geleitet. Die Konfigurationen der Fig. 18 und 19 bewirken ebenfalls, dass ein magnetischer Fluss in dem Transformatorkern aufgrund der Oberspannungswicklungen 71 bis 73 die gleiche Richtung wie ein magnetischer Fluss in dem Transform atorkern aufgrund der Unterspannungswicklungen 75 bis 77 hat, sodass eine schnelle Sättigung des Transformatorkerns erreicht werden kann und die Spannungsmessungen bereits nach verhältnismäßig kurzer Zeit nach Anlegen des Messstroms durchgeführt werden können. Auf der Grundlage der weiteren Messungen der Fig. 18 und 19 können weitere Gleichungen aufgestellt werden, in denen die einzelnen Widerstände der einzelnen Unterspannungswicklungen 75 bis 77 bzw. die einzelnen Widerstände der einzelnen Oberspannungswicklungen 71 bis 73 als Unbekannte enthalten sind. Durch Lösen des Gleichungssystems können die einzelnen Widerstände der einzelnen Unterspannungswicklungen 75 bis 77 und/oder die einzelnen Widerstände der einzelnen Oberspannungswicklungen 71 bis 73 bestimmt werden. Dies kann ebenfalls automatisiert von der Steuervorrichtung 24 durchgeführt werden. Es ist zu beachten, dass Messungen der Fig. 17 bis 19 der Reihe nach automatisiert von der Steuervorrichtung 24 durchgeführt werden können, sodass keine aufwändige Umverkabelung bei der Bestimmung der Widerstandswerte der Wicklungen des Dreiphasentransformators erforderlich ist.
Further measurements can be carried out in a changed configuration (step 308). For example, according to another measurement according to the configuration shown in FIG. 18 , the measurement current can be routed through the three-phase transformer 370 . In yet another measurement, the measurement current may be routed through the three-phase transformer 370 according to the configuration shown in FIG. In these measurements, too, a measurement current from the first direct current source 21 A through the High-voltage windings 71 to 73 and a measuring current from the second direct current source 21B are passed through the low-voltage windings 91 to 93 . The configurations of FIGS. 18 and 19 also cause a magnetic flux in the transformer core due to the high-voltage windings 71 to 73 to have the same direction as a magnetic flux in the transformer core due to the low-voltage windings 75 to 77, so that the transformer core saturates quickly can be and the voltage measurements can be carried out after a relatively short time after applying the measuring current. On the basis of the further measurements in FIGS. 18 and 19, further equations can be set up in which the individual resistances of the individual low-voltage windings 75 to 77 or the individual resistances of the individual high-voltage windings 71 to 73 are contained as unknowns. The individual resistances of the individual low-voltage windings 75 to 77 and/or the individual resistances of the individual high-voltage windings 71 to 73 can be determined by solving the system of equations. This can likewise be carried out automatically by the control device 24 . It should be noted that measurements in FIGS. 17 to 19 can be carried out automatically in sequence by the control device 24, so that no complex rewiring is required when determining the resistance values of the windings of the three-phase transformer.
Claims
1 . Messvorrichtung zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung eines Transformators, umfassend: mindestens eine Gleichstromquelle (21 A, 21 B), wobei jede der mindestens einen Gleichstromquelle (21 A, 21 B) ausgestaltet ist, einen jeweiligen Messstrom bereitzustellen, eine Koppelanordnung (22), welche mit der mindestens einen Gleichstromquelle (21 A, 21 B) gekoppelt ist und mit Anschlüssen (81-84) mindestens einer Oberspannungswicklung (71-73) des Transformators (70) und Anschlüssen (91-94) mindestens einer Unterspannungswicklung (75-77) des Transformators (70) koppelbar ist, wobei die Koppelanordnung (22) ausgestaltet ist, gleichzeitig einen Messstrom von einer Gleichstromquelle der mindestens einen Gleichstromquelle (21 A, 21 B) durch die mindestens eine Oberspannungswicklung (71-73) und einen Messstrom von einer Gleichstromquelle der mindestens einen Gleichstromquelle (21 A, 21 B) durch die mindestens eine Unterspannungswicklung (75-77) zu leiten. 1 . Measuring device for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer, comprising: at least one direct current source (21 A, 21 B), each of the at least one direct current source (21 A, 21 B) being designed to provide a respective measuring current, a coupling arrangement (22) , which is coupled to the at least one direct current source (21 A, 21 B) and is connected to terminals (81-84) of at least one high-voltage winding (71-73) of the transformer (70) and terminals (91-94) of at least one low-voltage winding (75- 77) of the transformer (70) can be coupled, the coupling arrangement (22) being designed to simultaneously carry a measuring current from a direct current source of the at least one direct current source (21 A, 21 B) through the at least one high-voltage winding (71-73) and a measuring current from a direct current source of the at least one direct current source (21 A, 21 B) through the at least one low-voltage winding (75-77).
2. Messvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Koppelanordnung (22) eine durch eine Ansteuerinformation steuerbare Koppelanordnung ist. 2. Measuring device according to claim 1, wherein the coupling arrangement (22) is a controllable by a control information coupling arrangement.
3. Messvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die steuerbare Koppelanordnung (22) ausgestaltet ist, aufgrund der Ansteuerinformation automatisch den jeweiligen Messstrom durch die mindestens eine Oberspannungswicklung (71-73) und den jeweiligen Messstrom durch die mindestens eine Unterspannungswicklung (75-77) zu leiten. 3. Measuring device according to claim 2, wherein the controllable coupling arrangement (22) is designed to automatically conduct the respective measurement current through the at least one high-voltage winding (71-73) and the respective measurement current through the at least one low-voltage winding (75-77) on the basis of the control information .
4. Messvorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die steuerbare Koppelanordnung (22) ausgestaltet ist, aufgrund der Ansteuerinformation automatisch einen Messstrom von einer Gleichstromquelle (21 A) der mindestens einen Gleichstromquelle (21 A, 21 B) in eine Serienschaltung aus der mindestens einen Oberspannungswicklung (71-73) und der mindestens einen Unterspannungswicklung (75-77) zu leiten.
38 4. Measuring device according to claim 2 or claim 3, wherein the controllable coupling arrangement (22) is designed, on the basis of the control information, to automatically transfer a measuring current from a direct current source (21 A) of the at least one direct current source (21 A, 21 B) to a series circuit consisting of the at least to conduct a high-voltage winding (71-73) and the at least one low-voltage winding (75-77). 38
5. Messvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die steuerbare Koppelanordnung (22) umfasst: eine erste steuerbare Schaltanordnung (25), welche mit der Gleichstromquelle (21 A) gekoppelt ist und mit den Anschlüssen (81-84) der mindestens einen Oberspannungswicklung (71-73) koppelbar ist, eine zweite steuerbare Schaltanordnung (26), welche mit der Gleichstromquelle (21 A) gekoppelt ist und mit den Anschlüssen (91-94) der mindestens einen Unterspannungswicklung (75-77) koppelbar ist, und eine steuerbare Schaltvorrichtung (27), welche mit der ersten steuerbaren Schaltanordnung (25) und der zweiten steuerbaren Schaltanordnung (26) gekoppelt ist, wobei die steuerbare Schaltvorrichtung (27) ausgestaltet ist, aufgrund der Ansteuerinformation eine elektrische Verbindung zwischen der ersten steuerbaren Schaltanordnung (25) und der zweiten steuerbaren Schaltanordnung (26) bereitzustellen. 5. Measuring device according to claim 4, wherein the controllable coupling arrangement (22) comprises: a first controllable switching arrangement (25) which is coupled to the direct current source (21 A) and connected to the terminals (81-84) of the at least one high-voltage winding (71- 73) can be coupled, a second controllable switching arrangement (26) which is coupled to the direct current source (21 A) and can be coupled to the terminals (91-94) of the at least one low-voltage winding (75-77), and a controllable switching device (27 ), which is coupled to the first controllable switching arrangement (25) and the second controllable switching arrangement (26), the controllable switching device (27) being designed to provide an electrical connection between the first controllable switching arrangement (25) and the second controllable one on the basis of the control information To provide switching arrangement (26).
6. Messvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die steuerbare Koppelanordnung (22) ausgestaltet ist, aufgrund der Ansteuerinformation automatisch den Messstrom in eine Serienschaltung mittels der ersten steuerbaren Schaltanordnung (25) durch die mindestens eine Oberspannungswicklung (71-73), mittels der steuerbaren Schaltvorrichtung (27) von der ersten steuerbaren Schaltanordnung (25) zu der zweiten steuerbaren Schaltanordnung (26), und mittels der zweiten steuerbaren Schaltanordnung (26) durch die mindestens eine Unterspannungswicklung (75-77) zu leiten. 6. Measuring device according to claim 5, wherein the controllable coupling arrangement (22) is designed, on the basis of the control information, to automatically transfer the measuring current into a series circuit by means of the first controllable switching arrangement (25) through the at least one high-voltage winding (71-73), by means of the controllable switching device ( 27) from the first controllable switching arrangement (25) to the second controllable switching arrangement (26), and by means of the second controllable switching arrangement (26) through the at least one low-voltage winding (75-77).
7. Messvorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei die Ansteuerinformation eine erste Ansteuerinformation ist und wobei die steuerbare Koppelanordnung (22) ausgestaltet ist, aufgrund einer zweiten Ansteuerinformation automatisch den Messstrom mittels der ersten steuerbaren Schaltanordnung (25) nur durch die mindestens eine Oberspannungswicklung (71-73) zu leiten.
7. Measuring device according to claim 5 or claim 6, wherein the control information is a first control information and wherein the controllable coupling arrangement (22) is designed, based on a second control information automatically the measurement current by means of the first controllable switching arrangement (25) only through the at least one high-voltage winding ( 71-73).
8. Messvorrichtung nach Anspruch 7, wobei aufgrund der ersten Ansteuerinformation der Messstrom durch die mindestens eine Oberspannungswicklung (71-73) mit der gleichen Polarität wie aufgrund der zweiten Ansteuerinformation geleitet wird. 8. Measuring device according to claim 7, wherein due to the first control information, the measurement current is passed through the at least one high-voltage winding (71-73) with the same polarity as due to the second control information.
9. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, wobei die Ansteuerinformation eine erste Ansteuerinformation ist und wobei die steuerbare Koppelanordnung (22) ausgestaltet ist, aufgrund einer dritten Ansteuerinformation automatisch den Messstrom mittels der zweiten steuerbaren Schaltanordnung (26) nur durch die mindestens eine Unterspannungswicklung (75-77) zu leiten. 9. Measuring device according to one of claims 5-8, wherein the control information is a first piece of control information and wherein the controllable coupling arrangement (22) is designed, on the basis of third control information, to automatically transfer the measuring current by means of the second controllable switching arrangement (26) only through the at least one low-voltage winding (75-77) to direct.
10. Messvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die steuerbare Koppelanordnung (22) ausgestaltet ist, um aufgrund der ersten Ansteuerinformation den Messstrom durch die mindestens eine Unterspannungswicklung (75-77) mit der gleichen Polarität wie aufgrund der dritten Ansteuerinformation zu leiten. 10. Measuring device according to claim 9, wherein the controllable coupling arrangement (22) is designed to conduct the measurement current through the at least one low-voltage winding (75-77) with the same polarity as based on the third control information based on the first control information.
11 . Messvorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die mindestens eine Gleichstromquelle (21 A, 21 B) eine erste Gleichstromquelle (21 A) und eine zweite Gleichstromquelle (21 B) umfasst, wobei die steuerbare Koppelanordnung (22) ausgestaltet ist, aufgrund der Ansteuerinformation automatisch einen Messstrom von der ersten Gleichstromquelle (21A) durch die mindestens eine Oberspannungswicklung (71-73) und gleichzeitig einen Messstrom von der zweiten Gleichstromquelle (21 B) durch die mindestens eine Unterspannungswicklung (75-77) mit einer derartigen Polarität zu leiten, dass sich daraus resultierende magnetische Flüsse in einem Transformatorkern des Transformators addieren. 11 . Measuring device according to claim 2 or claim 3, wherein the at least one direct current source (21 A, 21 B) comprises a first direct current source (21 A) and a second direct current source (21 B), the controllable coupling arrangement (22) being configured on the basis of the control information to automatically conduct a measurement current from the first direct current source (21A) through the at least one high-voltage winding (71-73) and at the same time a measurement current from the second direct current source (21B) through the at least one low-voltage winding (75-77) with such a polarity that the resulting magnetic fluxes add up in a transformer core of the transformer.
12. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-11 , wobei die Messvorrichtung (20) ferner eine Steuervorrichtung (24) umfasst, welche die Ansteuerinformation für die steuerbare Koppelanordnung (22) bestimmt. 12. Measuring device according to one of claims 2-11, wherein the measuring device (20) further comprises a control device (24) which determines the control information for the controllable coupling arrangement (22).
13. Messvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuervorrichtung (24) ferner ausgestaltet ist, eine Schaltgruppe des Transformators (70) zu bestimmen und die
Ansteuerinformation für die steuerbare Koppelanordnung (22) in Abhängigkeit von der Schaltgruppe zu bestimmen. 13. Measuring device according to claim 12, wherein the control device (24) is further configured to determine a vector group of the transformer (70) and the To determine control information for the controllable coupling arrangement (22) depending on the switching group.
14. Messvorrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei die Steuervorrichtung (24) ausgestaltet ist, mehrere unterschiedliche Ansteuerinformationen zu bestimmen, welche zur Bestimmung von Widerständen unterschiedlicher Transformatorwicklungen des Transformators (70) verwenden werden, und die mehreren unterschiedlichen Ansteuerinformation zeitlich nacheinander der steuerbaren Koppelanordnung (22) bereitzustellen. 14. Measuring device according to claim 12 or claim 13, wherein the control device (24) is designed to determine a plurality of different pieces of control information, which are used to determine resistances of different transformer windings of the transformer (70), and the plurality of different pieces of control information in chronological succession to the controllable coupling arrangement (22) to provide.
15. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-14, wobei die Messvorrichtung (20) ferner eine Spannungsmessvorrichtung (28) umfasst, welche mit der steuerbaren Koppelanordnung (22) gekoppelt ist, wobei die steuerbare Koppelanordnung (22) ausgestaltet ist, aufgrund der Ansteuerinformation der Spannungsmessvorrichtung (28) automatisch eine Spannung über der mindestens einen Unterspannungswicklung (75-77) bereitzustellen. 15. Measuring device according to one of claims 2-14, wherein the measuring device (20) further comprises a voltage measuring device (28) which is coupled to the controllable coupling arrangement (22), wherein the controllable coupling arrangement (22) is configured based on the control information of the Voltage measuring device (28) automatically provide a voltage across the at least one low-voltage winding (75-77).
16. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-15, wobei die Messvorrichtung (20) ferner eine Spannungsmessvorrichtung (28) umfasst, welche mit der steuerbaren Koppelanordnung (22) gekoppelt ist, wobei die steuerbare Koppelanordnung (22) ausgestaltet ist, aufgrund der Ansteuerinformation der Spannungsmessvorrichtung (28) automatisch eine Spannung über der mindestens einen Oberspannungswicklung (71-73) bereitzustellen. 16. Measuring device according to one of claims 2-15, wherein the measuring device (20) further comprises a voltage measuring device (28) which is coupled to the controllable coupling arrangement (22), wherein the controllable coupling arrangement (22) is configured based on the control information of the Voltage measuring device (28) automatically provide a voltage across the at least one high-voltage winding (71-73).
17. Verfahren zum automatischen Bestimmen eines Widerstands einer Transformatorwicklung eines Transformators, wobei das Verfahren umfasst: 17. A method for automatically determining a resistance of a transformer winding of a transformer, the method comprising:
Erzeugen (303) mindestens eines Messstroms, Koppeln (302) einer Koppelanordnung (22) mit Anschlüssen (81-84) mindestens einer Oberspannungswicklung (71-73) des Transformators (70) und Anschlüssen (91-94) mindestens einer Unterspannungswicklung (75-77) des Transformators (70), gleichzeitiges Leiten (305) eines Messstroms des mindestens einen Messstroms durch die mindestens eine Oberspannungswicklung (71-73) und eines
Messstroms des mindestens einen Messstroms durch die mindestens eine Unterspannungswicklung (75-77) mittels der Koppelanordnung (22). Generating (303) at least one measuring current, coupling (302) a coupling arrangement (22) with connections (81-84) of at least one high-voltage winding (71-73) of the transformer (70) and connections (91-94) of at least one low-voltage winding (75- 77) of the transformer (70), simultaneously conducting (305) a measurement current of the at least one measurement current through the at least one high-voltage winding (71-73) and one Measuring current of the at least one measuring current through the at least one low-voltage winding (75-77) by means of the coupling arrangement (22).
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Verfahren mittels einer Messvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1-16 ausgeführt wird.
18. The method according to claim 17, wherein the method is carried out by means of a measuring device (20) according to any one of claims 1-16.
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