CT Analyzer. Die Revolution bei der Prüfung und Kalibrierung von Stromwandlern

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1 CT Analyzer Die Revolution bei der Prüfung und Kalibrierung von Stromwandlern

2 Die revolutionäre Art der Stromwandlerprüfung Stromwandler werden in elektrischen Versorgungsnetzen sowohl für Messzwecke als auch für Schutz-Anwendungen verwendet. Mit ihrer Hilfe werden die hohen Ströme der Primärseite so transformiert, dass diese auf die sekundärseitig angeschlossenen Schutz- und Messeinrichtungen geführt werden können. Abhängig vom jeweiligen Verwendungszweck sind Stromwandler unterschiedlich konstruiert. Stromwandler für Schutzzwecke Schutzrelais werden direkt von diesen Wandlern versorgt. Daher müssen diese Wandler sowohl unter normalen Betriebs- als auch unter Fehlerbedingungen genau funktionieren. Fehler bei der Transformation können zu Fehlfunktionen des Relais und somit zu unerwünschten und teuren Ausfällen führen. Um den Anforderungen moderner Schutzsysteme gerecht zu werden, müssen bei der Prüfung von Stromwandlern auch transiente Komponenten und AWE-Systeme berücksichtigt werden. Stromwandler für Messzwecke Für Messzwecke verwendete Stromwandler müssen zur Gewähr-leistung einer korrekten Abrechnung hohe Genauigkeiten bis zu Klasse 0,1 aufweisen. Somit ist es unerläßlich, Stromwandler für Messzwecke entsprechend zu überprüfen und zu kalibrieren, da die gesamte Messkette nur so genau sein kann wie die Wandler, die den Zähler speisen. Im Gegensatz zu Stromwandlern für Schutzzwecke müssen Stromwandler für Messzwecke oberhalb des primären Nennstroms in Sättigung gehen, um die angeschlossenen Messgeräte zu schützen. Automatisierter Prüfablauf 1 Ermittlung der Parameter 2 Modellierung 3 Messung von Stromwandlerparametern wie Magnetisierungskennlinie, Wirbelströme, Übersetzung usw. Definition des Stromwandlermodells und Berechnung der Parameter mittels mathematischer Funktionen. Bewertung gemäß IEEE- oder IEC-Standard Automatisierter Vergleich der Prüfergebnisse mit Werten gemäß dem gewählten Standard. Der CT Analyzer führt eine genaue Ermittlung aller relevanten Stromwandlerparameter durch und vergleicht diese mit den in den IEEE- und IEC-Standards definierten Anforderungen. Dank dieser automatisierten Bewertung erhält der Prüftechniker innerhalb von Minuten eine gut/schlecht -Beurteilung des Wandlers. 2

3 CT Analyzer: Eine neue Art Stromwandler zu prüfen Der CT Analyzer ist das vielseitigste Gerät, um Stromwandler für Mess- und Schutzzwecke gemäß den IEEE- und IEC-Standards zu prüfen. Mit dem CT Analyzer können alle Arten von Stromwandlern vor Ort auf einfache Weise getestet werden. Hersteller von Stromwandlern, Transformatoren oder GIS verwenden den CT Analyzer in den Fertigungsstätten sowie in ihren Prüfund Entwicklungslabors. Der CT Analyzer bietet eine breite Palette von Messungen, z.b.: > Wandlerübersetzung und Fehlwinkel unter Berücksichtigung von Bemessungs- und Betriebsbürde für verschiedene Stromwerte > Wicklungswiderstand des Stromwandlers > Magnetisierung / Sättigung (ungesättigt und gesättigt) > ALF und FS (direkt und indirekt) > Bürdenimpedanz > Restmagnetismus des Stromwandlers 4 Berichterstellung Sämtliche Daten werden in eine XML- Datei geschrieben und können als Exceloder Worddatei angezeigt werden. Ihre Vorteile > Seine extrem hohen Genauigkeit (typisch 0,02 %) ermöglicht die Überprüfung von Stromwandlern vor Ort im Feld bis zur Genauigkeitsklasse 0,1 > Kompakt und leicht (< 8 kg) > Automatische Bewertung gemäß IEEE- und IEC-Standards > Verringerung der Prüfzeiten (typisch < 1 min) > Hohe Störfestigkeit für die Prüfung vor Ort 3

4 Hochgenaue mobile Überprüfung von Stromwandlern Die ideale Methode zur Prüfung von Stromwandlern Da Energie heutzutage von vielen verschiedenen Quellen eingespeist wird, müssen die Übertragungs- und Verteilungsnetze ständig erweitert werden. Dafür müssen zusätzliche Stromwandler für Schutz- und Messzwecke eingebaut werden. Um all diese Stromwandler kostengünstig und zuverlässig prüfen zu können, muss das ideale Prüfgerät folgende Anforderungen erfüllen: Mobilität Oftmals müssen Prüfingenieure mehrere Stromwandler innerhalb einer Anlage testen. Das ideale Prüfgerät wäre daher eine All-in-One -Lösung, die leicht genug ist, um von einer Person getragen werden zu können. Außerdem sollte das Prüfgerät in der Lage sein, alle erforderlichen Parameter zu ermitteln, ohne dass weiteres Equipment (wie z.b. eine Bürdenbox) notwendig ist. Genauigkeit Eine korrekte Abrechnung ist nur dann möglich, wenn Stromwandler für Messzwecke für alle in den Standards definierten Bürden und Primärstrombereiche innerhalb ihrer Spezifikationen arbeiten. Um solche St romwandler prüfen und kalibrieren zu können, muss das verwendete Prüfgerät zuverlässige Ergebnisse bis zur Genauigkeitsklasse 0,1 liefern. Messen mit Primär-Nennstrom Messen mit Primärstrom Mobilität > Das erforderliche Equipment wiegt ca. 2 Tonnen (Hochstromquelle, schwere Einspeisekabel, Stromverstärker, Bürdenbox usw.) > > 30 kg (zuzüglich weiterem Equipment, wie z.b. einer externen Bürdenbox) Genauigkeit > Hohe Genauigkeit, aber fehleranfällig durch komplexe Verkabelung > Nicht ausreichend für hochgenaue Messwandler > Empfindlich gegen transiente Störungen von Strom führenden Leitungen (durch Verwendung von 50 Hz-Prüfsignalen) Sicherheit > Verwendung von gefährlich hohen Spannungen und Strömen (Einspeisung des Primär-Nennstroms) > Verwendung von Strömen im Bereich von typischerweise 500 A bis 800 A Handhabung > Für Aufbau und Durchführung der Prüfung sind mehrere Personen erforderlich > Neuverkabelung für jede Prüfung (z.b. Übersetzung, Wicklungswiderstand) > Manuelle Bewertung der Ergebnisse erforderlich Elektrisches Modell I P I S I P I S A 4

5 Sicherheit Prüfgeräte, die für die Vor-Ort-Prüfung von Stromwandlern verwendet werden, müssen entsprechende Sicherheitsstandards und -richtlinien einhalten. Unabhängig davon arbeitet das ideale Prüfgerät generell ohne hohe Prüfströme und -spannungen zu verwenden und führt stattdessen die Prüfungen mit kleinstmöglichen Prüfspannungen durch, um die Sicherheits- und Verletzungsrisiken für den Operator zu minimieren. Handhabung Moderne Prüfgeräte zeichnen sich durch kurze Prüfzeiten und eine automatische Bewertung gemäß den IEC- und IEEE-Standards aus. Alle relevanten Parameter sollen möglichst in einem einzigen Prüfdurchlauf ermittelt werden, ohne dass neu verkabelt werden muss. Idealerweise erstellt das Prüfgerät außerdem noch druckfertige Prüfberichte, die auch die Ergebnisse der automatischen Bewertung gegenüber dem Standard enthalten. Messen mit Sekundärspannung Stromwandler als elektrisches Modell > > 30 kg (zuzüglich weiterem Equipment, wie z.b. einer externen Bürdenbox) > < 8 kg; ideal für die Verwendung vor Ort > Nicht ausreichend für hochgenaue Messwandler > Empfindlich gegen transiente Störungen von Strom führenden Leitungen (durch Verwendung von 50 Hz-Prüfsignalen) > Prüfung von Stromwandlern der Klasse 0,1 > Hervorragende Störunterdrückung garantiert hochgenaue Messungen vor Ort, selbst in der Nähe von Strom führenden Leitungen > Für die Ermittlung der Magnetisierungskennlinie können die Prüfspannungen 2000 V und mehr betragen > Maximale Ausgangsspannung von 120 V > Neuverkabelung für jede Prüfung (z.b. Übersetzung, Wicklungswiderstand) > Manuelle Bewertung der Ergebnisse erforderlich > Bestimmung aller Parameter in nur einem Prüfdurchlauf (< 1 min) > Automatisierte Bewertung gemäß Standard sowie integrierte Berichterstellung V P V S V P V S (f) U U 5

6 Außergewöhnliche Leistungsmerkmale RemAlyzer > Software-Tool zur Bestimmung des Restmagnetismus in Stromwandlern > Bestimmung des Remanenzwerts vor Inbetriebnahme, um die korrekte Funktion des Stromwandlers zu gewährleisten > Vereinfacht die Fehleranalyse nach dem unerwünschten Auslösen eines Schutzrelais > Entmagnetisiert den Stromwandlerkern nach der Messung Remote Control > Zugriff auf alle Funktionen des CT Analyzers via PC über die Fernsteuer-Schnittstelle > Vereinfacht die Integration in automatische Prüfzyklen von Produktionslinien > Datenexport in Microsoft Excel TM und Word TM > Prüfumfang und Prüfberichte können kundenspezifisch angepasst werden Netzwerksimulation > NetSim ist ein Software-Tool für die Netzwerksimulation (Bestandteil der Test Universe-Software für die Relaisprüfung) > Einfacher Transfer der CT Analyzer-Messdaten in die NetSim Software > Genaue Modellierung von Energienetzen für Netzwerk-studien und zur Fehlersimulation beim Test von Schutzrelais > Analyse des Verhaltens von Schutzrelais im Fall von Stromwandlersättigung Datenverarbeitung und Berichterstellung > Prüfberichte können auf der Compact Flash-Karte gespeichert und auf einen PC übertragen werden > Anzeige der Daten und Berichte über die Microsoft Excel TM File Loader-Software > Anpassbare Berichtvorlagen, beispielsweise für: > verschiedene Standards, Klassen und Anwendungen > Stromwandler mit ein oder mehreren Kernen bzw. mehreren Anzapfungen > Dreiphasige Prüfung > Prüfung des Kerns 6

7 Überprüfung für unterschiedliche Bürden- und Stromwerte > Bestehende Messdaten können jederzeit in den CT Analyzer geladen werden > Neuberechnung der Stromwandlerparameter für andere Bürden und Primärströme > Für die Überprüfung, ob eine Änderung der Bürde Auswirkungen auf den Wandler hat, sind keine weiteren Messungen vor Ort erforderlich LEISTUNG Strommessabweichung in % bei % des Nennstroms VA cos φ Datentyp 1% 5% 10% 20% 50% 100% 120% 200% Zeichenkette -0,023-0,023-0,021-0,018-0,013-0,010-0,009-0, ,8 Fließkommawert -0,023-0,023-0,021-0,018-0,013-0,010-0,009-0,008 Zeichenkette -0,008-0,010-0,010-0,008-0,006-0,004-0,003-0,002 7,5 0,8 Fließkommawert -0,008-0,010-0,010-0,008-0,006-0,004-0,003-0,002 Zeichenkette 0,005 0,001 0,000-0,001 0,000 0,000 0,001 0,001 3,75 1 Fließkommawert 0,005 0,001 0,000-0,001-0,000 0,000 0,001 0,001 Zeichenkette 0,007 0,005 0,004 0,003 0,003 0,003 0,004 0, Fließkommawert 0,007 0,005 0,004 0,003 0,003 0,003 0,004 0,004 Manuelle Prüfung: QuickTest > Nutzung des CT Analyzers als Multimeter mit integrierter Strom- und Spannungsquelle > Durchführung von manuellen Prüfungen (L, Z, R, Übersetzung, Polarität, Bürde usw.) für die Fehlersuche und zur schnellen Vor-Ort-Überprüfung > Prüfung des Übersetzungsverhältnisses von Spannungswandlern Umschaltbox CT SB2 > Automatisierte Prüfung von sekündär umschaltbaren Stromwandlern, ohne neu verkabeln zu müssen > Enthält Anschlüsse für Bürden- und Primärwiderstandsprüfungen > Messung von Stromwandlern mit bis zu sechs Anzapfungen > Automatische Verkabelungsprüfung vor Beginn der Messung > Umschaltbox entweder neben den CT Analyzer plazieren oder direkt daran befestigen Guesser Funktion > Ermittlung nicht bekannter Stromwandlerdaten > Ältere Stromwandler können klassifiziert und in Betrieb genommen werden, ohne dass vorher der Hersteller kontaktiert werden muss > Folgende Parameter können ermittelt werden: > Stromwandlertyp > Klasse > Übersetzung > Kniepunkt > Leistungsfaktor > Bemessungs- und Betriebsbürde > Wicklungswiderstand (primär und sekundär) 7 Vor der Prüfung Nach der Prüfung

8 Technische Daten Leistungsmerkmale des Standard-Pakets > > Hervorragende Störfestigkeit > > Automatische Bewertung gemäß IEC , IEC , oder IEEE C57.13 bis Genauigkeitsklasse 0,3 > > Bestimmung von ALF/ALFi bzw. FS/FSi, Ts und der Gesamtmessabweichung für Bemessungs- und Betriebsbürde > > Messung der Übersetzung und des Fehlwinkels unter Berücksichtigung der sekundärseitigen Bemessungs- und Betriebsbürde > > Ströme von 1 % bis zu 400 % des Nennwerts > > Unterschiedliche Bürdenwerte (ganze Bürde, ½, ¼, ⅛ Bürde) > > Messung des Wicklungswiderstands des Stromwandlers (primär und sekundär) > > Magnetisierungskennlinie des Stromwandlers (ungesättigt und gesättigt) > > Aufzeichnung der Magnetisierungskennlinie > > Direkter Vergleich der Magnetisierungskennlinie mit einer Referenzkennlinie > > Prüfung von Fehlwinkel und Polarität des Stromwandlers > > Messung der sekundären Betriebsbürde > > Automatische Entmagnetisierung des Wandlers nach der Prüfung > > Klein und leicht (< 8 kg) > > Kurze Prüfzeit durch vollautomatische Prüfung > > Hohe Sicherheit durch patentierte Messmethode mit variabler Frequenz und niedrigen Spannungen von maximal 120 V > > Nameplate Guesser Funktion zur automatischen Ermittlung von unbekannten Daten eines Stromwandlers > > Fernsteuer-Schnittstelle > > QuickTest: Schnittstelle für manuelle Prüfungen > > Gut ablesbares Display, auch bei Sonneneinstrahlung > > Messdatensimulation für unterschiedliche Bürden- und Stromwerte > > Kundenspezifisch anpassbare Prüfberichte > > Messung von Kniepunktspannungen von 1 V bis zu 4 kv Zusätzliche Leistungsmerkmale des Advanced-Pakets > > Automatische Bewertung für Genauigkeitsklassen 0,1 (inkl. der im Standard IEEE C definierten Klassen) > > Messung des transienten Verhaltens für Stromwandler der Typen TPS, TPX, TPY und TPZ > > Automatische Bewertung gemäß IEC und IEC > > Bestimmung des transienten Dimensionierungsfaktors (Ktd) > > Messung von Kniepunktspannungen von 1 V bis zu 30 kv > > Berücksichtigung der Schließfolge (C-O / C-O-C-O), z.b. AWE-System 8

9 Technische Daten des CT Analyzers Genauigkeit der Übersetzungsmessung (Ratio) Übersetzung Übersetzung Übersetzung Fehlwinkel Auflösung Genauigkeit typisch 0,02 % / garantiert 0,05 % typisch 0,03 % / garantiert 0,1 % typisch 0,05 % / garantiert 0,2 % 0,1 min typisch 1 min / garantiert 3 min Mechanische Angaben Abmessungen (B H T) Gewicht Umgebungsbedingungen Betriebstemperatur -10 C C Lagertemperatur -25 C C Feuchte mm 8 kg (ohne Zubehör) 5 % % relative Feuchte, nicht kondensierend Wicklungswiderstand Auflösung 1 mω Genauigkeit typisch 0,05 % / garantiert 0,1 % + 1 mω Netzanschluss Nenn- Eingangsspannung Zulässige Eingangsspannung Nennfrequenz Zulässige Frequenz 100 V AC V AC 85 V AC V AC 50 / 60 Hz 45 Hz Hz Leistungsaufnahme 500 VA Anschluss Standard AC-Buchse gemäß IEC Ausgang Ausgangsspannung V AC Ausgangsstrom A eff (15 A Spitze ) Ausgangsleistung VA eff (1500 VA Spitze ) Bestellhinweise Beschreibung Standard-Paket Advanced-Paket Upgrade Standard Advanced VE VE VESM0653 9

10 Zubehör Zubehör und Software (im Standard-Paket und im Advanced-Paket enthalten) Koax-Messleitungen Batterieklemmen Mit Bananensteckern 2 3 m, 1 10 m VEHK0651 mit 4 mm-bananen-buchse (primärseitiger Anschluss) VEHZ0652 Krokodilklemmen mit 4 mm-bananenbuchse (sekundärseitiger Anschluss) 20 mm Öffnungsweite 2 rot, 2 schwarz VEHZ0656 Flexible Reihenklemmenadapter 12 Stück mit 4 mm-bananenbuchse VEHS0009 Compact Flash-Karte Compact Flash-Kartenleser 128 MB Speicherplatz für mind. 416 Prüfberichte VEHZ0654 USB 2.0 Compact Flash-Kartenleser VEHZ0655 Benutzerhandbuch Tragetasche Benutzerhandbuch VESD0605 Tragetasche für CT Analyzer VEHP0018 Erdungsleitung (PE) Schulungsstromwandler 1 6 m, 6 mm², (für Verbindung an Schutzleiter) VEHK :5, Klasse 0,5 FS 5 VEHZ0643 CT Analyzer PC Toolset-Software Netzanschluskabel länderspezifisch Fernsteuersoftware, QuickTest, Microsoft ExcelTM File Loader usw. VESM

11 Weiteres Zubehör und Software Kalibrierwandler Koax-Messleitungen 2000:1 / 2000:5, Klasse 0,02 VEHZ m* 6 m* 10 m* 15 m* 100 m* VEHK0654 VEHK0652 VEHK0653 VEHK0655 VEHK0656 * mit Bananensteckern Steckbare Wicklung Transportkoffer Steckbare Wicklung mit 23 Windungen VEHK0658 Transportkoffer mit Rädern VEHP0068 CT SB2 Upgrade-Kit USB RS232 Konverterkabel CT SB2 mit Zubehör VEHZ0696 mit Nullmodem-Kabel VEHZ0014 Primärwiderstand-Kit 4-polige Messleitung, 15 m VEHZ0684 (CT SB2 an Primärseite des Wandlers), 2 Kelvin-Klemme Satz mit 2 Kelvinklemmen-Adaptern Kelvinklemmen-Adapter kann zusammen mit der Standard- Messleitung verwendet werden VEHZ0628 RemAlyzer Software-Lizenz für den CT Analyzer zur Bestimmung des Restmagnetismus in Stromwandlern VESM

12 OMICRON ist ein weltweit tätiges Unternehmen, das innovative Prüf- und Diagnoselösungen für die elektrische Energieversorgung entwickelt und vertreibt. Der Einsatz von OMICRON-Produkten bietet höchste Zuverlässigkeit bei der Zustandsbeurteilung von primär- und sekundärtechnischen Betriebsmitteln. Umfassende Dienstleistungen in den Bereichen Beratung, Inbetriebnahme, Prüfung, Diagnose und Schulung runden das Leistungsangebot ab. Kunden in mehr als 140 Ländern profitieren von der Fähigkeit des Unternehmens, neueste Technologien in Produkte mit überragender Qualität umzusetzen. Servicezentren auf allen Kontinenten bieten zudem ein breites Anwendungswissen und erstklassigen Kundensupport. All dies, zusammen mit einem starken Netz von Vertriebspartnern, ließ OMICRON zu einem Marktführer der elektrischen Energiewirtschaft werden. Detaillierte Informationen zu den in dieser Broschüre behandelten Produkten sind in den folgenden Druckschriften enthalten: Datenblatt CT SB2 Umschaltbox Mehr Informationen, eine Übersicht der verfügbaren Literatur und detaillierte Kontaktinformationen unserer weltweiten Niederlassungen finden Sie auf unserer Website. OMICRON L2503, August 2015 Änderungen vorbehalten.