@phdthesis{Bischof2018,
  type      = {Master Thesis},
  author    = {Thomas Bischof},
  title     = {Modellbasierte Pr{\"u}fung von Stromwandlern},
  doi       = {10.25924/opus-2775},
  pages     = {XVI, 113},
  year      = {2018},
  abstract  = {Damit eine m{\"o}glichst ausfallsichere Energieversorgung und Energie{\"u}bertragung gew{\"a}hrleistet werden kann, werden verschiedene Betriebsmittel ben{\"o}tigt. Diese Betriebsmittel m{\"u}ssen gewisse Genauigkeitsgrenzwerte einhalten. In dieser Masterarbeit wird die Pr{\"u}fung der Genauigkeit von Stromwandlern diskutiert. Die Ermittlung der Genauigkeit kann durch das Einspeisen eines Prim{\"a}rnennstroms (einige kA) und eine Messung des Sekund{\"a}rstroms erfolgen. Daraus wird der {\"U}bertragungsfehler bestimmt. Die Genauigkeit wird unter anderem durch den {\"U}bertragungsfehler beschrieben, welcher sich aus dem {\"U}bersetzungsfehler und dem Phasenfehler zusammensetzt. Es wird bei diesem Verfahren von der Prim{\"a}rmethode oder auch Prim{\"a}rstrommethode gesprochen, dies ist die Referenzmessung nach den Normen IEC 61869-2 und IEEE C57.13. Die Firma OMICRON electronics GmbH entwickelte ein modellbasiertes Messverfahren, das den Einsatz eines mobilen und leichten Messger{\"a}ts erlaubt. Das Messger{\"a}t wird CT Analyzer genannt. Bei Verwendung dieser Methode werden keine hohen Str{\"o}me verwendet, was den BenutzerInnen zus{\"a}tzlich eine h{\"o}here Sicherheit f{\"u}r die Bedienung des Ger{\"a}ts bietet. Mit diesem Messverfahren werden die einzelnen Komponenten des elektrischen Ersatzschaltbildes des Transformators bestimmt. Mit den ermittelten Komponenten kann dann der {\"U}bertragungsfehler berechnet werden. Das modellbasierte Messverfahren beruht auf Messungen, die von der Sekund{\"a}rseite des Stromwandlers her durchgef{\"u}hrt werden. Man spricht bei diesem Messverfahren von der Sekund{\"a}rspannungsmethode, welche inzwischen in der Norm IEC 61869-2 als alternative Messung angef{\"u}hrt ist. Der Vorteil der Prim{\"a}rmethode ist die Hoch-Pr{\"a}zisionsmessung, da die Pr{\"u}fung unter realen Bedingungen und mit einer direkten Messung durchgef{\"u}hrt wird. Die Genauigkeit dieser Methode wird durch die Messtechnik selbst bestimmt, sie ist sehr genau und daher als Referenz g{\"u}ltig. Das Ziel der Sekund{\"a}rspannungsmethode ist es, den Vorteil der Hoch- Pr{\"a}zisionsmessung f{\"u}r die Sekund{\"a}rspannung zu n{\"u}tzen. Da es sich um ein modellbasiertes Messverfahren handelt, wird die Messgenauigkeit bei diesem Verfahren durch das angewandte Modell bestimmt und nicht durch die Messtechnik wie bei der Prim{\"a}rmethode. Daher sind Untersuchungen am Modell notwendig. Es gibt einige wenige Stromwandlertypen, bei denen es gr{\"o}{\"s}ere nicht akzeptable Differenzen zwischen der Prim{\"a}rmethode und der Sekund{\"a}rspannungsmethode gibt. Diese Masterarbeit befasst sich deshalb mit Untersuchungen von M{\"o}glichkeiten und Grenzen der Sekund{\"a}rspannungsmethode. Zu Beginn wird eine theoretische Sensitivit{\"a}tsanalyse mathematisch erarbeitet. In diesem Zusammenhang wird der komplexe Fehlervektor eines Stromwandlers eingef{\"u}hrt. Diese Sensitivit{\"a}tsanalyse dient der Ermittlung des Einflusses auf den komplexen Fehler in Abh{\"a}ngigkeit von verschiedenen Parametern und zur Auswahl von Stromwandler-Testobjekten. Des Weiteren wird die Sensitivit{\"a}tsanalyse durch Messungen an verschiedenen Stromwandlern verifiziert. Die Untersuchungen basieren auf MATLAB-Simulationen und Messungen mit dem OMICRON Messger{\"a}t CT Analyzer, welches die Sekund{\"a}rspannungsmethode anwendet. Die Ergebnisse werden mit den Herstellerdaten (Prim{\"a}rmethode) verglichen und analysiert werden.},
  language  = {de}
}