用于运行有载分接开关的方法和系统以及包括这种系统的有载分接开关与流程

本发明涉及一种用于运行有载分接开关的方法和系统以及一种包括所述系统的有载分接开关。

背景技术：

1、有载分接开关用于在变压器的绕组抽头之间进行无中断的切换，并因此作为变压器的重要运行器件，其可靠性特别值得关注。为了保证有载分接开关无故障的安全运行，必须对有载分接开关进行定期检查并且必要时进行维护和服务工作，这与一定的计划和控制成本、尤其是在变压器运行方的方面的计划和控制成本相关联。

2、在有载分接开关的在切换时受载的部件的机械磨损方面，例如所执行的切换操作的次数是有载分接开关的使用寿命的一个关键参数。如果有载分接开关在应当进行检查或必要时应当进行维护或服务工作的情况下仍继续运行，则有载分接开关损伤甚至完全失灵的风险增加。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是提供一种用于运行有载分接开关的改进的方案，所述方案能够实现在应当进行的检查或必要时应当进行的维护或服务工作方面对有载分接开关进行高效并且简单的监控，并且因此确保变压器连同有载分接开关的安全并且无干扰的运行。

2、所述目的通过根据独立权利要求的系统和方法来实现。其他实施方式是从属权利要求的主题。

3、根据改进的方案的第一方面，提供一种具有权利要求1的特征的方法。因此规定了一种用于运行用于变压器的有载分接开关的方法，其中，有载分接开关具有用于操纵有载分接开关的控制单元和存储器单元。此外，所述方法包括以下步骤：在第一步骤中，借助控制单元执行有载分接开关的切换操作。为此，有载分接开关优选具有由控制单元操纵的电机驱动装置。在下一步骤中，根据所执行的切换操作来更新存储在存储器单元上的至少一个数据记录。在又一步骤中，通过控制单元根据更新的数据记录来检验是否满足锁定条件。在下一步骤中，如果满足锁定条件，则由控制单元封锁进一步的切换操作。

4、通过在满足锁定条件时封锁进一步的切换操作，自动阻止对有载分接开关的连续不断的操作。因此，经过培训的服务人员不需要在现场以便检验是否满足锁定条件。

5、存储在存储器单元上的数据记录是随着所执行的切换操作的次数而变化的数据记录、例如切换次数，即所执行的切换操作的次数，和/或是累积的电荷量的水平或所传输的能量的量。

6、例如当达到和/或超过规定的切换次数、即总共执行的切换操作的规定次数和/或在规定的时间段内执行的切换操作的规定次数和/或累积的电荷量的规定水平或传输能量的规定量时，则满足锁定条件。

7、也可行的是，将有载分接开关自安装以来已经运行的时间段和/或自上次进行的检查和/或自上次进行的维护或检修工作已来经过的时间段作为存储的数据记录考虑，以便与锁定条件进行比较。因此，如果自有载分接开关投入运行以来和/或自上次检查、维护或维修以来达到和/或超过了规定的运行时间段，则满足锁定条件。

8、根据所述方法的一种有利的实施方式，所述方法具有以下进一步的步骤：在另一步骤中，借助控制单元更新锁定条件。在随后的步骤中，由控制单元根据更新的数据记录检验是否满足更新的锁定条件。如果不满足更新的锁定条件，则由控制单元执行至少一个进一步的切换操作。特别是，控制单元允许多个进一步的切换操作，只要不满足更新的锁定条件。如果对更新的数据记录的检验表明满足了更新的锁定条件，则由控制单元封锁进一步的切换操作。

9、通过更新锁定条件而改变用于封锁进一步的切换操作的条件。如果将切换次数作为被观察的数据记录来考虑，则改变、尤其是提高针对所实施的切换操作的次数的值，在所实施的切换操作的所述次数时应当封锁进一步的切换操作。如果将累积的电荷量的水平或转移的能量的量作为数据记录与锁定条件进行比较，则在锁定条件更新时，调整、特别是提高或增大对于在进一步的切换操作被封锁之前允许切换的最大允许的累积电荷量的值或允许传输的最大允许能量额的值。

10、在将从投入运行或上一次维护起所经过的时间段视作是数据记录时，在更新锁定条件时重启计时或改变、尤其是扩展规定的运行时间段，在该运行时间段内允许进一步的切换操作。

11、所述锁定条件可被更新至少一次。锁定条件也可以多次更新，直到达到最大锁定条件。这意味着更新的锁定条件也可以是最大锁定条件。

12、根据所述方法的一种有利的实施方式，更新锁定条件包括以下步骤：在第一步骤中，将解锁条件传输给控制单元。在下一步骤中，借助于控制单元检验解锁条件是否有效。如果解锁条件有效，则在下一个步骤中更新锁定条件。

13、根据所述方法的一种有利的实施方式，检验解锁条件是否有效包括以下步骤：借助控制单元将至少一个第一激活码与至少一个事先存储在存储器单元上的第二代码相比较。在此，如果第一激活码被第二代码验证，则满足解锁条件。

14、通过第二代码验证第一激活码具体意味着，第一激活码和第二代码一致和/或第一激活码补充第二代码和/或第二代码补充第一激活码。

15、根据一种实施方式，第二代码利用算法生成，所述算法基于控制器的特征(例如序列号或生产日期)执行。

16、根据另一种实施方式，基于区块链技术产生激活码和第二代码。

17、根据另一种实施方式，控制单元具有输入单元，所述输入单元构造用于读取外部存储介质和/或检测手动输入。为了将数据输入到控制单元中，输入单元可以任意构造。输入单元例如可以构造为控制单元上的本地操作单元并且具有布置在控制单元上的旋转轮、按钮、用于外部存储介质的接口(例如用于usb棒或sd卡的接口)或者触摸屏或其组合。输入单元也可以构造为移动终端设备、例如平板电脑或智能电话并且可以与控制单元无线连接。

18、激活码通过手动输入或通过数据文件借助输入单元传输给控制单元。数据文件例如可以由连接到输入单元上的usb棒传输给控制单元。

19、控制单元和输入单元可分别构造为单独的单元或构造为共同的结构单元。

20、根据另一种实施方式，控制单元具有通信单元，该通信单元构造用于将数据传输给上级的控制和/或监控系统并且从上级的控制和/或监控系统接收数据。

21、根据一种实施方式，借助于通信单元将所述激活码从上级的控制和/或监控系统传输给控制单元。

22、在通信单元和上级的控制和/或监控系统之间的数据传输无线地进行并且可以以任意方式实现。例如，数据传输通过蓝牙、wlan、lan、wan或无线电进行。

23、通信单元可以持久地和/或以规定的时间间隔和/或通过输入单元手动触发地与上级的控制和/或监控系统连接。

24、上级的控制和/或监控系统例如是调度中心。

25、上级的控制和/或监控系统例如是基于网页和/或基于云的门户，所述门户构造用于接收、发送和评估数据。

26、控制单元和通信单元可以分别构造为单独的单元或者构造为共同的结构单元。

27、按照一种实施方式，控制单元具有输出单元，所述输出单元构造用于输出有载分接开关的状态报告，所述状态报告代表有载分接开关和控制单元的状态。

28、根据一种实施方式，所述方法包括以下进一步的步骤：借助输出单元输出代表有载分接开关和控制单元的状态的状态报告。

29、为了输出状态报告，输出单元例如具有相应的、以信号提示状态的led发光器件和/或显示屏。

30、例如，可能出现有载分接开关和控制器的以下状态：运行准备就绪；不满足锁定条件，距出现锁定条件有足够的距离；运行准备就绪(警报)；不满足锁定条件，距出现锁定条件没有足够的距离；封锁；满足锁定条件，不能再进行切换操作等。

31、控制单元和输出单元可以分别构造为单独的单元或者构造为一个共同的结构单元。

32、根据一种实施方式，输入单元和输出单元构造为单独的单元或者构造为一个共同的单元。

33、根据另一种实施方式，所述方法包括以下进一步的步骤：如果不满足锁定条件和/或更新的锁定条件，则借助控制单元根据更新的数据记录来检验是否满足警报条件。如果满足警报条件，则借助输出单元输出警报报告，和/或借助通信单元将警报报告传输给上级的控制和/或监控系统。

34、为了输出警报报告，输出单元例如具有相应的、以信号提示状态的led发光器件和/或显示屏。

35、当达到和/或超过规定的切换次数、即总共执行的切换操作的规定次数和/或在规定的时间段内执行的切换操作的规定次数和/或累积的电荷量的规定水平或传输能量的规定量时，可以满足警报条件。

36、如果自有载分接开关投入运行以来和/或自上次维护或维修以来达到和/或超过了规定的运行时间段，也可以满足警报条件。

37、警报条件可以与锁定条件和/或更新的锁定条件一致。

38、警报条件可以不同于锁定条件和/或更新的锁定条件。

39、例如，与锁定条件和/或更新的锁定条件相比，可以将用于满足警报条件时的规定切换次数的值、即用于总共执行的切换操作的规定次数和/或在规定时间段内执行的切换操作的规定次数和/或累积电荷量的规定水平或所传输能量的规定量的值设置得更低或更小。

40、例如，与锁定条件和/或更新的锁定条件相比，针对满足警报条件而规定的自有载分接开关投入使用和/或自最后检查、维护或修理以来的运行时间段可以设定得更短。

41、根据一种实施方式，所述方法包括以下进一步的步骤：借助合适的传感器和控制单元来检测代表有载分接开关的和/或控制单元的和/或变压器的状态的状态数据。这些状态数据在下一个步骤中存储在存储器单元上并且可选地借助控制单元来评估。

42、为了进行评估，控制单元可以具有存储在存储器单元中的相应的评价逻辑和/或评价算法。

43、状态数据也可以被导出和/或借助通信单元被传输给上级的控制和/或监控系统，并在那里借助相应的评价逻辑和/或评价算法被评估和/或借助输出单元被输出。

44、借助输出单元输出状态类型主要用于在现场调取有载分接开关的和/或控制单元的状态数据。输出单元具有适合于此的用于可视化状态数据的器件，例如屏幕。

45、根据另一种实施方式，根据状态数据的导出和/或传输来更新锁定条件。尤其是，状态数据的导出和/或传输可以是解锁条件。

46、将以下数据例如作为状态数据来检测和保护：切换次数、系统电压、负载电流、运行时间、扭矩、扭矩变化曲线、分接位置、切换时刻、经过的位置或绕组抽头的数量和停留时间、电机温度、有载分接开关或开关柜的内部温度。

47、为了采集状态数据，可以使用任意的、适合于相应的使用目的的传感器。例如，以下传感器适用于检测所述数据：检测变压器、温度传感器、角度传感器或加速度传感器。

48、根据改进的方案的第二方面，提供一种具有权利要求12的特征的系统。

49、所述系统的特征对应于根据本发明的第一方面的方法步骤。因此，对于根据本发明的第二方面的系统，以类似的方式参考已经针对根据本发明的第一方面的方法阐述的有利的描述、优选特征、技术效果和/或优点。因此不再赘述。

50、此外，关于所述系统的在下文中描述的有利设计方案，以类似的方式参考已经针对方法的相应实施方式阐述的描述、特征、方法步骤、技术效果和优点。此处也不再赘述。

51、设置了一种用于运行用于变压器的有载分接开关的系统，所述系统包括存储器单元和用于控制有载分接开关的控制单元。控制单元构造为用于实施根据本发明的第一方面的方法。优选地，控制单元控制电机驱动装置，所述电机驱动装置又操纵有载分接开关。

52、根据一种实施方式，控制单元和电机驱动装置形成共同的结构单元。

53、存储器单元可以作为单独的单元构造为有载分接开关的部件，或者构造为具有控制单元的共同的结构单元，或者构造为控制单元的一部分。

54、根据一种实施方式，所述系统还包括通信单元，所述通信单元构造用于向上级的控制和/或监控系统传输数据并且从上级的控制和监控系统接收数据，其中，第一激活码借助于通信单元从上级的控制和监控系统传输给控制单元。

55、根据另一种实施方式，所述控制单元具有输入单元，所述输入单元构造用于读取外部存储介质和/或检测手动的用户输入，其中，借助输入单元将第一激活码传输给控制单元。

56、根据另一种实施方式，所述控制单元具有输出单元，所述输出单元构造用于输出有载分接开关的状态报告，所述状态报告代表有载分接开关的状态。

57、输入单元和输出单元可以分别构造为单独的单元或构造为共同的单元。

58、根据另一种实施方式，利用算法来生成和/或基于区块链技术来产生第二代码。

59、根据改进的方案的第三方面，提供了一种包括根据第二方面的系统的有载分接开关。