專利名稱：相位控制開關(guān)裝置及開關(guān)裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在所希望的相位時(shí)斷開電流的相位控制開關(guān)裝置及開關(guān)裝置的控制方法，特別涉及用于對(duì)在開關(guān)裝置兩側(cè)的發(fā)電機(jī)之間發(fā)生失步的情況下、因斷開流過開關(guān)裝置的電流而產(chǎn)生的過渡電壓進(jìn)行抑制的裝置及方法。
背景技術(shù)：
作為檢測(cè)電力系統(tǒng)的失步的裝置，已知有例如日本專利特開2007-60870號(hào)公報(bào) (專利文獻(xiàn)1)所記載的裝置。在多個(gè)電力系統(tǒng)中，每個(gè)電力系統(tǒng)都包括至少一個(gè)發(fā)電機(jī)和母線，并且，通過聯(lián)絡(luò)線將該母線相互連接以使多個(gè)電力系統(tǒng)相互連結(jié)，該裝置對(duì)所述發(fā)電機(jī)的失步進(jìn)行預(yù)測(cè)。特別是，根據(jù)該裝置，基于母線的電壓和從聯(lián)絡(luò)線流到該母線的電流， 能夠?qū)θ舭l(fā)電機(jī)原樣繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、則會(huì)出現(xiàn)失步的情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2007-60870號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述失步檢測(cè)裝置中，在預(yù)測(cè)出失步時(shí)，對(duì)設(shè)置于聯(lián)絡(luò)線的開關(guān)裝置輸出斷開指令。在這種情況下，與開關(guān)裝置的兩側(cè)的電壓的相位差無關(guān)，利用開關(guān)裝置斷開電流。 其結(jié)果是，根據(jù)利用開關(guān)裝置斷開電流的定時(shí)，會(huì)產(chǎn)生超過由交流斷路器標(biāo)準(zhǔn)(JEC-2300、 IEC62271-100、IEEE C37. 079)的失步電流開關(guān)試驗(yàn)任務(wù)所規(guī)定的上限值的過渡電壓。本發(fā)明是考慮上述問題而完成的，其目的在于，提供一種能夠抑制在斷開電流后所產(chǎn)生的過渡電壓的相位控制開關(guān)裝置及開關(guān)裝置的控制方法。本發(fā)明的一個(gè)方面是一種設(shè)置在將第1、第2母線之間連接的多相交流的輸電線上的相位控制開關(guān)裝置，包括斷路器、相位差檢測(cè)部、存儲(chǔ)部、及控制部。此處，第1、第2母線分別與第1、第2多相發(fā)電機(jī)相連接。斷路器斷開流過輸電線的電流。相位檢測(cè)部在多個(gè)時(shí)刻對(duì)第1母線的特定相的電壓、與第2母線的多個(gè)相中的和特定相相同的相的電壓之間的相位差進(jìn)行檢測(cè)。存儲(chǔ)部對(duì)由相位差檢測(cè)部檢測(cè)出的多個(gè)時(shí)刻的相位差進(jìn)行存儲(chǔ)?？刂撇吭诮邮盏綌嗦菲鞯臄嚅_指令時(shí)，基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的多個(gè)時(shí)刻的相位差，對(duì)第1母線的特定相的電壓、與第2母線的多個(gè)相中的和特定相相同的相的電壓之間的相位差成為預(yù)定相位差的斷開時(shí)刻進(jìn)行推定，并將斷路器開路，使得電流在斷開時(shí)刻被斷開。本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種設(shè)置在將第1、第2母線之間連接的多相交流的輸電線上的開關(guān)裝置的控制方法。此處，第1、第2母線分別與第1、第2多相發(fā)電機(jī)相連接。本發(fā)明的開關(guān)裝置的控制方法包括檢測(cè)步驟，該檢測(cè)步驟在多個(gè)時(shí)刻對(duì)第1母線的特定相的電壓、與第2母線的多個(gè)相中的和特定相相同的相的電壓之間的相位差進(jìn)行檢測(cè)；存儲(chǔ)步驟，該存儲(chǔ)步驟對(duì)所檢測(cè)出的多個(gè)時(shí)刻的相位差進(jìn)行存儲(chǔ)；推定步驟，該推定步驟在接收到開關(guān)裝置的斷開指令時(shí)，基于在存儲(chǔ)步驟中所存儲(chǔ)的多個(gè)時(shí)刻的相位差，來對(duì)第1母線的特定相的電壓、與第2母線的多個(gè)相中的和特定相相同的相的電壓之間的相位差成為預(yù)定相位差的斷開時(shí)刻進(jìn)行推定；以及開路步驟，該開路步驟將開關(guān)裝置開路，使得電流在斷開時(shí)刻被斷開。 根據(jù)本發(fā)明，基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部中的多個(gè)時(shí)刻的相位差，來決定將斷開器開路的定時(shí)，使得電流在相位差成為預(yù)定相位差時(shí)被斷開，因此，能夠抑制在電流斷開后所產(chǎn)生的過渡電壓。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的相位控制開關(guān)裝置50的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示母線11、21間的U相電壓的相位差與恢復(fù)電壓的關(guān)系的圖。
圖3是用于說明將輸出到斷路器30的開路操作信號(hào)46激活的定時(shí)的圖。
圖4是表示由圖1的計(jì)算機(jī)40來對(duì)斷路器30進(jìn)行控制的控制步驟的流程圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的相位控制開關(guān)裝置50A的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的相位控制開關(guān)裝置50B的結(jié)構(gòu)的框圖。
附圖標(biāo)記
10,20三相發(fā)電機(jī)
11,21母線
12，22儀表變壓器
25輸電線
30、30A斷路器
40、40A計(jì)算機(jī)
41相位差檢測(cè)部
42存儲(chǔ)部
43失步判定部
44斷路器控制部
45斷開信號(hào)
46開路操作信號(hào)
50、50A相位控制開關(guān)裝置
70失步判定裝置
110、120單相發(fā)電機(jī)
111,121 母線
125輸電線
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，對(duì)相同或相當(dāng)部分附加了相同的參照標(biāo)號(hào)，不重復(fù)對(duì)其進(jìn)行說明。[實(shí)施方式1]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的相位控制開關(guān)裝置50的結(jié)構(gòu)的框圖。參照?qǐng)D 1，相位控制開關(guān)裝置50設(shè)置在將第1、第2母線11、21連接的三相交流的輸電線25上。母線11與第1三相發(fā)電機(jī)10相連接，母線21與第2三相發(fā)電機(jī)20相連接。另外，U、V、W這三相中的U相的母線11上設(shè)置有用于測(cè)量電壓的儀表變壓器12。對(duì)于母線21，同樣地，U 相的母線21上也設(shè)置有儀表變壓器22。此外，在圖1中，選擇U相作為設(shè)置有儀表變壓器 11、21的特定相，但可以是U、V、W相中的任一相。相位控制開關(guān)裝置50包括斷路器(CB =Circuit Breaker) 30，該斷路器30對(duì)開路操作信號(hào)46進(jìn)行響應(yīng)來斷開流過輸電線25的電流；以及計(jì)算機(jī)40，該計(jì)算機(jī)40用于控制斷路器30。計(jì)算機(jī)40基于由儀表變壓器12、22分別檢測(cè)出的母線11、21的U相電壓，對(duì)三相發(fā)電機(jī)10、20之間是否失去同步進(jìn)行判斷。此處，失去同步(也稱為失步。)是由在發(fā)電機(jī)的機(jī)械輸入和電學(xué)輸出的平衡被破壞時(shí)發(fā)電機(jī)持續(xù)進(jìn)行加速或減速所引起的。例如，由于在三相發(fā)電機(jī)10的附近的輸電線 25發(fā)生短路或接地事故時(shí)，三相發(fā)電機(jī)10的電力輸出減少，因此三相發(fā)電機(jī)10持續(xù)加速， 在超過界限時(shí)，則發(fā)生失步。通常，若母線11、21間的特定相(此處為U相)的電壓的相位差超過180°，則判定為失步狀態(tài)。由于在判定為失步狀態(tài)后，發(fā)電機(jī)仍然持續(xù)地加速或減速，因此，母線11、21間的特定相的電壓的相位偏移進(jìn)一步增大。在以下的說明中，將因失步而產(chǎn)生的母線11、21間的特定相的電壓的相位偏移的大小稱為失步相位角。即，失步相位角是指從母線11、21間的電壓完全同步的狀態(tài)起的相位偏移。例如，所謂的失步相位角為360°是指從原來的同步狀態(tài)起產(chǎn)生了一個(gè)周期的相位偏移。另外，所謂的失步相位角為720°是指從原來的同步狀態(tài)起產(chǎn)生了二個(gè)周期的相位偏移。在計(jì)算機(jī)40判定為失步的情況下，計(jì)算機(jī)40在適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)將輸出到斷路器30的開路操作信號(hào)46激活?；谒鶛z測(cè)出的母線11、21間的U相電壓的相位差，來決定該情況下的定時(shí)，以盡可能減小在斷開電流后在斷路器30的電極之間產(chǎn)生的過渡電壓(稱為恢復(fù)電壓。)?；謴?fù)電壓的大小根據(jù)斷路器30斷開電流時(shí)、在母線11、21間的U相電壓的相位
差而變化。圖2是表示母線11、21間的U相電壓的相位差與恢復(fù)電壓的關(guān)系的圖。圖2的縱軸是以母線11、21各自的相電壓E為基準(zhǔn)來顯示恢復(fù)電壓的大小。圖2的橫軸表示在母線 11、21間檢測(cè)出的U相電壓的相位差。圖2的橫軸還一并表示失步相位角。在失步相位角為360°及720°時(shí)，實(shí)際檢測(cè)出的母線11、21間的電壓的相位差為0°。圖2的曲線61、63所示的恢復(fù)電壓具有將由交流斷路器標(biāo)準(zhǔn)(JEC-2300、 IEC62271-100、IEEE C37. 079)所規(guī)定的第1相斷開系數(shù)乘上母線11、21間的電壓差的最大值而獲得的值。第1相斷開系數(shù)在有效接地系統(tǒng)的情況下(圖中的曲線61)為1.3，在非有效接地系統(tǒng)的情況下(圖中的曲線63)為1. 5。如圖2所示，在母線11的U相電壓和母線21的U相電壓為相反相位(180度的相位差)的完全失步狀態(tài)下，恢復(fù)電壓的大小為最大。此時(shí)，母線11的U相和母線21的U相的電壓差的最大值為2.(^伍表示母線11、21各自的相電壓。)，因此，恢復(fù)電壓的最大值在有效接地系統(tǒng)(圖中的曲線61)中為2. 6E，在非有效接地系統(tǒng)(圖中的曲線63)中為3. OE0此處，根據(jù)交流斷路器標(biāo)準(zhǔn)(JEC-2300、IEC62271-100、IEEE C37. 079)的失步電流開關(guān)試驗(yàn)任務(wù)的規(guī)定，將恢復(fù)電壓的上限值規(guī)定為相對(duì)于非有效接地系統(tǒng)用斷路器為 2. 5E(圖中的直線64)，相對(duì)于有效接地系統(tǒng)用斷路器為2. OE (圖中的直線62)。具體而言，在圖2的情況下，當(dāng)恢復(fù)電壓的大小與標(biāo)準(zhǔn)的上限值相等時(shí)，母線11、21間的U相電壓的相位差在非有效接地系統(tǒng)的情況下為大約115度、245度，在有效接地系統(tǒng)的情況下為大約105度、255度。因而，失步電流開關(guān)試驗(yàn)任務(wù)所允許的母線11、21間的U相電壓的相位差θ在非有效接地系統(tǒng)的情況下如下式。-115° ( θ ( 115° …(1)上式(1)的相位差θ的范圍對(duì)應(yīng)于失步相位角θ的范圍如下式等。245° 彡 Θ 彡 475°，605° 彡 Θ 彡 835° . . . (2)另外，有效接地系統(tǒng)的情況下所允許的相位差θ如下式。-105° ( θ ( 105° ... (3)上式(3)的相位差θ的范圍對(duì)應(yīng)于失步相位角θ的范圍如下式等。255° 彡 Θ 彡 465°，615° 彡 Θ 彡 825° . . . (4)因而，若斷路器30不斷開電流以使相位差在該相位差θ的范圍內(nèi)，則會(huì)產(chǎn)生超過標(biāo)準(zhǔn)的上限值的電壓。因此，實(shí)施方式1的計(jì)算機(jī)40考慮到斷路器的斷開時(shí)間的偏差，控制斷路器30的斷開的定時(shí)，以使得當(dāng)母線11、21間的U相的電壓的相位差θ在式(5)的范圍內(nèi)時(shí)，斷開流過輸電線25的電流。-80° 彡 θ 彡 80° ... (5)上式(5)的相位差θ的范圍對(duì)應(yīng)于失步相位角θ的范圍如下式等。280° 彡 Θ 彡 440°，640° 彡 Θ 彡 800° ... (6)相位角θ最好為0° (失步相位角為360°及720°等)，因?yàn)榇藭r(shí)恢復(fù)電壓的大小為0。接下來，詳細(xì)說明對(duì)斷路器32的斷開定時(shí)進(jìn)行控制的方法。再次參照?qǐng)D1，若從功能來看，計(jì)算機(jī)40包括相位差檢測(cè)部41、存儲(chǔ)部42、失步判定部43、及斷路器控制部(CB 控制部)44。這些各構(gòu)成要素的功能通過由計(jì)算機(jī)40的CPU (Central Processing Unit 中央處理單元)等執(zhí)行程序來得以實(shí)現(xiàn)。相位差檢測(cè)部41接連對(duì)由儀表變壓器12測(cè)量出的母線11的U相電壓、與由儀表變壓器22測(cè)量出的母線21的U相電壓之間的相位差進(jìn)行檢測(cè)。此時(shí)，儀表變壓器12、22的輸出由內(nèi)置于計(jì)算機(jī)40內(nèi)的A/D (Analog to Digital 模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換器(省略圖示) 進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，并輸入到相位差檢測(cè)部41。具體而言，相位差檢測(cè)部41在母線11的U相電壓的每一個(gè)周期、檢測(cè)母線11的U相電壓與母線21的U相電壓之間的相位差。存儲(chǔ)部42依次存儲(chǔ)由相位差檢測(cè)部41檢測(cè)出的母線11的U相電壓的每一個(gè)周期的相位差的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)部42包含內(nèi)置于計(jì)算機(jī)40的存儲(chǔ)裝置(省略圖示)。失步判定部43對(duì)在三相發(fā)電機(jī)10、20間是否發(fā)生失步進(jìn)行判定，在判定為發(fā)生了失步的情況下，將激活后的斷開信號(hào)45 (斷開指令)輸出到斷路器控制部44。具體的失步判定基準(zhǔn)是相位差檢測(cè)部41所檢測(cè)出的相位差超過180度(完全失步狀態(tài))。斷路器控制部44在斷開信號(hào)45被切換到激活狀態(tài)時(shí)，基于從相位差檢測(cè)部41接收到的當(dāng)前時(shí)刻的相位差的數(shù)據(jù)及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部42中的到當(dāng)前時(shí)刻為止的多個(gè)相位差的數(shù)據(jù)，來求出相位差的時(shí)間變化的近似曲線。作為該情況下的近似方法，可以使用n(n為整數(shù))次的多項(xiàng)式近似，也可以使用自回歸(AR =Auto-Regressive)模型等公知的時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法。斷路器控制部44通過對(duì)所求出的近似曲線進(jìn)行外推，從而推定母線11、21間的U 相電壓的相位差成為預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)相位差的斷開時(shí)刻。將該適當(dāng)相位差設(shè)定為包含在上述式(5)的范圍內(nèi)。優(yōu)選將適當(dāng)相位差設(shè)為等于0度。之后，斷路器控制部44在考慮了斷路器30的斷開時(shí)間的情況下，在使得電流在所推定出的斷開時(shí)刻被斷開的定時(shí)，將輸出到斷路器30的開路操作信號(hào)46激活。圖3是用于說明將輸出到斷路器30的開路操作信號(hào)46激活的定時(shí)的圖。圖3中， 從上到下，依次示出了 從圖1的相位差檢測(cè)部41輸出的相位差(只是在圖3中顯示為失步相位角)的時(shí)間變化、從圖1的失步判定部43輸出的斷開信號(hào)45的波形、及從圖1的斷路器控制部44輸出的開路操作信號(hào)46的波形。參照?qǐng)D1、圖3，失步判定部43在母線11、21間的U相電壓的相位差到達(dá)180度的時(shí)刻tl，將斷開信號(hào)45從H電平切換到L電平，來激活斷開信號(hào)45。此處，一般而言，斷路器30的斷開時(shí)間Tbrk由從接收到開路操作信號(hào)46到主觸點(diǎn)斷開為止的斷開時(shí)間、和主觸點(diǎn)斷開后的燃弧時(shí)間的合計(jì)時(shí)間來給出。通常的斷路器30 的斷開時(shí)間Tbrk為50ms左右。因而，在斷開信號(hào)45被激活的時(shí)刻tl之后，若斷路器控制部44緊接著激活開路操作信號(hào)46，則在失步相位角為210°左右時(shí)，電流被斷開。在這種情況下，產(chǎn)生超過上述失步電流開關(guān)試驗(yàn)任務(wù)所規(guī)定的恢復(fù)電壓的上限值的電壓。因此，斷路器控制部44基于斷開信號(hào)45被激活的時(shí)刻tl以前的、母線11、21間的電壓的相位差的時(shí)間變化，推定母線11、21間的U相電壓的相位差成為0° (與失步相位角為360°相對(duì)應(yīng)。)的適當(dāng)相位差的斷開時(shí)刻t3。然后，斷路器控制部44在從所推定出的斷開時(shí)刻t3減去斷路器30的斷開時(shí)間Tbrk而獲得的時(shí)刻t2，將開路操作信號(hào)46切換到L電平以將其激活。從時(shí)刻tl到時(shí)刻t2的時(shí)間是從斷開信號(hào)45被激活、到激活開路操作信號(hào)46為止的延遲時(shí)間Td。其結(jié)果是，當(dāng)母線11、21間的U相電壓的相位差在0° (失步相位角為360° )附近時(shí)，電流被斷開，因此，在斷開電流后產(chǎn)生于斷路器30的電極之間的電壓幾乎為0，從而滿足上述的失步電流開關(guān)試驗(yàn)任務(wù)的規(guī)定。圖4是表示由圖1的計(jì)算機(jī)40對(duì)斷路器30進(jìn)行控制的控制步驟的流程圖。接下來，對(duì)到此為止的說明進(jìn)行概括，來說明斷路器30的控制步驟。參照?qǐng)D1、圖4，在步驟Sl中，計(jì)算機(jī)40的相位差檢測(cè)部41在母線11的U相電壓的每一個(gè)周期，檢測(cè)母線11、21間的U相電壓的相位差。在接下來的步驟S2中，計(jì)算機(jī)40的存儲(chǔ)部42對(duì)由相位差檢測(cè)部41檢測(cè)出的相位差進(jìn)行存儲(chǔ)。在接下來的步驟S3中，計(jì)算機(jī)40的失步判定部43對(duì)是否是失步狀態(tài)進(jìn)行判定， 上述失步狀態(tài)是指由相位差檢測(cè)部41檢測(cè)出的相位差超過了 180°。在不是失步狀態(tài)的情況下(步驟S3中為否)，返回至步驟Si，再次重復(fù)步驟Sl及步驟S2。在這種情況下，將在多個(gè)時(shí)刻檢測(cè)出的相位差依次存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部42。另一方面，在由失步判定部43判定為失步狀態(tài)的情況中(步驟S3中為是)，前進(jìn)到步驟S4。在這種情況下，失步判定部43激活斷開信號(hào)45，并由斷路器控制部44接收激活后的斷開信號(hào)45。在步驟S4中，斷路器控制部44基于當(dāng)前時(shí)刻的相位差數(shù)據(jù)及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部42中的當(dāng)前時(shí)刻之前的多個(gè)時(shí)刻的相位差數(shù)據(jù)，來對(duì)母線11、21間的電壓的相位差成為預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)相位差的斷開時(shí)刻進(jìn)行推定。此處，如上所述，適當(dāng)相位差被設(shè)定成滿足交流斷路器標(biāo)準(zhǔn)的失步電流開關(guān)試驗(yàn)任務(wù)的規(guī)定，包含在上述式(5)的范圍內(nèi)。在接下來的步驟S5中，斷路器控制部44在從斷開時(shí)刻減去斷路器30的斷開時(shí)間而獲得的時(shí)刻，激活開路操作信號(hào)46。其結(jié)果是，大體在斷開時(shí)刻，利用斷路器32斷開電流。如上所述，實(shí)施方式1的相位控制開關(guān)裝置50考慮了斷路器30的斷開時(shí)間，控制將開路操作信號(hào)46激活的定時(shí)，以使得在斷路器30的兩側(cè)的母線11、21間的U相電壓的相位差成為適當(dāng)相位差時(shí)，斷開電流。將該適當(dāng)相位差設(shè)定為包含在上述式(5)的范圍內(nèi)。 其結(jié)果是，能夠抑制在斷開電流后產(chǎn)生于斷路器30的電極之間的過渡電壓，使其為交流斷路器標(biāo)準(zhǔn)的失步電流開關(guān)試驗(yàn)任務(wù)所規(guī)定的恢復(fù)電壓的上限值以下。在上述實(shí)施方式1中，對(duì)在連接兩臺(tái)三相發(fā)電機(jī)10、20的輸電線25上設(shè)置有斷路器30的情況進(jìn)行了說明。更一般而言，在電力系統(tǒng)與多臺(tái)三相發(fā)電機(jī)相連接的情況下，相位控制開關(guān)裝置50通過對(duì)斷路器30的兩側(cè)的、連接有最鄰近的三相發(fā)電機(jī)的母線間的特定相的電壓的相位差進(jìn)行檢測(cè)，從而控制由斷路器30來斷開電流的定時(shí)。另外，在實(shí)施方式1的相位控制開關(guān)裝置50中，將斷開電流時(shí)的母線11、21間的 U相電壓的相位差的適當(dāng)值設(shè)定在上述式(5)的范圍內(nèi)，使得即使斷路器30的斷開時(shí)間有偏差，也能滿足失步電流開關(guān)試驗(yàn)任務(wù)的規(guī)定。當(dāng)然，與此不同的是，在能夠抑制斷路器30 的斷開時(shí)間的偏差的情況下，只需將斷路器30開路，使得在非有效接地系統(tǒng)中，當(dāng)母線11、 21間的U相電壓的相位差在上述式(1)的范圍內(nèi)時(shí)，電流被斷開，而在有效接地系統(tǒng)中，當(dāng)母線11、21間的U相電壓的相位差在上述式(3)的范圍內(nèi)時(shí)，電流被斷開。[實(shí)施方式2]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的相位控制開關(guān)裝置50A的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5的計(jì)算機(jī)40A與圖1的計(jì)算機(jī)40的不同點(diǎn)在于，不包含失步判定部43。在實(shí)施方式2的情況下，相位控制開關(guān)裝置50A對(duì)從設(shè)置于外部的失步判定裝置70接收到的斷開信號(hào)45進(jìn)行響應(yīng)，以斷開流過輸電線25的電流。 圖5的失步判定裝置70可以與實(shí)施方式1的情況相同，采用以下結(jié)構(gòu)即，基于母線11、21間的特定相的電壓的相位差，對(duì)三相發(fā)電機(jī)10、20是否產(chǎn)生失步進(jìn)行判定?；蛘?， 如上述日本專利特開2007-60870號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)所示，失步判定裝置70也能采用以下結(jié)構(gòu)即，基于母線11的電壓和從輸電線25流過母線11的電流、對(duì)是否失步進(jìn)行判定。 無論在哪種情況下，失步判定裝置70在判定為產(chǎn)生了失步的情況下，將激活后的斷開信號(hào) 45輸出到相位控制開關(guān)裝置50A的斷路器控制部44。對(duì)于圖5的其他方面，由于與實(shí)施方式1的情況相同，因此對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠指郊恿讼嗤膮⒄諛?biāo)號(hào)，不重復(fù)進(jìn)行說明。[實(shí)施方式3]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的相位控制開關(guān)裝置50B的結(jié)構(gòu)的框圖。參照?qǐng)D 6，相位控制開關(guān)裝置50B設(shè)置在將第1、第2母線111、121連接的單相交流的輸電線125 上。母線111與第1單相發(fā)電機(jī)110相連接，母線121與第2單相發(fā)電機(jī)120相連接。另外，母線111，121上分別設(shè)置有用于測(cè)量電壓的儀表變壓器12、22。相位控制開關(guān)裝置50B包括斷路器30A，該斷路器30A對(duì)開路操作信號(hào)46進(jìn)行響應(yīng)來斷開流過輸電線125的電流；以及計(jì)算機(jī)40，該計(jì)算機(jī)40用于控制斷路器30A。計(jì)算機(jī)40基于由儀表變壓器12、22分別檢測(cè)出的母線111、121的電壓，對(duì)單相發(fā)電機(jī)110、120 間是否失去同步進(jìn)行判斷，在判定為失去同步的情況下，激活開路操作信號(hào)46。由于計(jì)算機(jī) 40的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作與實(shí)施方式1相同，因此不重復(fù)說明。在上述單相交流的電力系統(tǒng)的情況下，也能利用實(shí)施方式1所說明的方法來抑制在由斷路器30A斷開電流后所產(chǎn)生的過渡電壓。 應(yīng)該認(rèn)為這里所揭示的實(shí)施方式在各個(gè)方面是舉例表示，而不是限制性的?？烧J(rèn)為本發(fā)明的范圍并不是由上述說明所表示，而是由權(quán)利要求的范圍所表示，可包含與權(quán)利要求的范圍同等的意義及范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種相位控制開關(guān)裝置(50、50A)，該相位控制開關(guān)裝置設(shè)置在將第1、第2母線 (11、21)之間連接的多相交流的輸電線05)上，其特征在于，所述第1、第2母線(11、21)分別與第1、第2多相發(fā)電機(jī)(10、20)相連接， 該相位控制開關(guān)裝置包括斷路器(30)，該斷路器(30)斷開流過所述輸電線05)的電流； 相位差檢測(cè)部(41)，該相位差檢測(cè)部在多個(gè)時(shí)刻對(duì)所述第1母線(11)的特定相的電壓、與所述第2母線的多個(gè)相中的和所述特定相相同的相的電壓之間的相位差進(jìn)行檢測(cè)；存儲(chǔ)部(42)，該存儲(chǔ)部0 對(duì)由所述相位差檢測(cè)部Gl)檢測(cè)出的多個(gè)時(shí)刻的相位差進(jìn)行存儲(chǔ)；以及控制部，所述控制部G4)在接收到所述斷路器(30)的斷開指令時(shí)，基于存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部 (42)中的多個(gè)時(shí)刻的相位差，對(duì)所述第1母線(11)的所述特定相的電壓、與所述第2母線 (21)的多個(gè)相中的和所述特定相相同的相的電壓之間的相位差成為預(yù)定相位差的斷開時(shí)刻進(jìn)行推定，并將所述斷路器(30)開路，使得電流在所述斷開時(shí)刻被斷開。
2.如權(quán)利要求1所述的相位控制開關(guān)裝置(50、50A)，其特征在于，所述控制部G4)在所述第1、第2發(fā)電機(jī)(10、20)間失去同步時(shí)，接收所述斷開指令， 所述預(yù)定相位差θ包含在-80° < θ <80°的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的相位控制開關(guān)裝置(50、50Α)，其特征在于， 所述預(yù)定相位差θ為0°。
4.如權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的相位控制開關(guān)裝置(50)，其特征在于，所述相位控制開關(guān)裝置(50)還包括失步判定部(43)，該失步判定部對(duì)所述第1、 第2發(fā)電機(jī)(10、20)間是否失去同步進(jìn)行判定，在判定為所述第1、第2發(fā)電機(jī)(10、20)間失去同步的情況下，向所述控制部G4)輸出所述斷開指令。
5.如權(quán)利要求4所述的相位控制判定裝置(50)，其特征在于，所述失步判定部^幻在所述第1、第2母線(11、21)間的電壓的相位差超過預(yù)定角度時(shí)，判定為所述第1、第2發(fā)電機(jī)(10、20)間失去同步。
6.如權(quán)利要求5所述的相位控制判定裝置(50)，其特征在于， 所述預(yù)定角度為180°。
7.如權(quán)利要求1 6的任一項(xiàng)所述的相位控制開關(guān)裝置(50、50Α)，其特征在于， 所述相位差檢測(cè)部在所述第1母線(11)的特定相的電壓的每一個(gè)周期，對(duì)所述第1母線(11)的特定相的電壓、與所述第2母線的和所述特定相相同的相的電壓之間的相位差進(jìn)行檢測(cè)。
8.一種相位控制開關(guān)裝置(50Β)，該相位控制開關(guān)裝置設(shè)置在將第1、第2母線(111、 121)之間連接的單相交流的輸電線(125)上，其特征在于，所述第1、第2母線(111、121)分別與第1、第2單相發(fā)電機(jī)(110、120)相連接， 該相位控制開關(guān)裝置包括斷路器(30Α)，該斷路器(30Α)斷開流過所述輸電線(125)的電流；相位差檢測(cè)部(41)，該相位差檢測(cè)部在多個(gè)時(shí)刻對(duì)所述第1母線(111)的電壓、與所述第2母線(121)的電壓之間的相位差進(jìn)行檢測(cè)；存儲(chǔ)部(42)，該存儲(chǔ)部0 對(duì)由所述相位差檢測(cè)部Gl)檢測(cè)出的多個(gè)時(shí)刻的相位差進(jìn)行存儲(chǔ)；以及控制部，所述控制部G4)在接收到所述斷路器(30)的斷開指令時(shí)，基于存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部 (42)中的多個(gè)時(shí)刻的相位差，對(duì)所述第1母線(111)的電壓、與所述第2母線(121)的電壓之間的相位差成為預(yù)定相位差的斷開時(shí)刻進(jìn)行推定，并將所述斷路器(30A)開路，使得電流在所述斷開時(shí)刻被斷開。
9. 一種開關(guān)裝置的控制方法，是對(duì)設(shè)置在將第1、第2母線之間連接的多相交流的輸電線上的開關(guān)裝置進(jìn)行控制的方法，其特征在于，所述第1、第2母線分別與第1、第2多相發(fā)電機(jī)相連接， 該方法包括檢測(cè)步驟(Si)，該檢測(cè)步驟(Si)在多個(gè)時(shí)刻對(duì)所述第1母線的特定相的電壓、與所述第2母線的多個(gè)相中的和特定相相同的相的電壓之間的相位差進(jìn)行檢測(cè)；存儲(chǔ)步驟(S2)，該存儲(chǔ)步驟(S》對(duì)所檢測(cè)出的多個(gè)時(shí)刻的相位差進(jìn)行存儲(chǔ)； 推定步驟(S4)，該推定步驟(S4)在接收到所述開關(guān)裝置的斷開指令時(shí)，基于在所述存儲(chǔ)步驟(S》中所存儲(chǔ)的多個(gè)時(shí)刻的相位差，來對(duì)所述第1母線的所述特定相的電壓、與所述第2母線的多個(gè)相中的和所述特定相相同的相的電壓之間的相位差成為預(yù)定相位差的斷開時(shí)刻進(jìn)行推定；以及開路步驟(S5)，該開路步驟(S5)將所述開關(guān)裝置開路，使得電流在所述斷開時(shí)刻被斷開。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種相位控制開關(guān)裝置。該相位控制開關(guān)裝置(50)包括斷路器(30)、相位差檢測(cè)部(41)、存儲(chǔ)部(42)、及斷路器控制部(44)。相位差檢測(cè)部(41)在多個(gè)時(shí)刻對(duì)分別與三相發(fā)電機(jī)(10、20)相連接的母線(11、21)間的特定相(U相)的電壓的相位差進(jìn)行檢測(cè)。存儲(chǔ)部(42)對(duì)所檢測(cè)出的相位差進(jìn)行存儲(chǔ)。斷路器控制部(44)在三相發(fā)電機(jī)(10、20)間失去同步的情況下，基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部(42)中的多個(gè)時(shí)刻的相位差，來對(duì)母線(11、21)間的U相電壓的相位差在-80°以上到80°以下的范圍內(nèi)的斷開時(shí)刻進(jìn)行推定。然后，斷路器控制部(44)將斷路器(30)開路，使得電流在所推定的斷開時(shí)刻被斷開。由此，能夠抑制在斷開電流后產(chǎn)生于斷路器(30)的電極之間的過渡電壓。
文檔編號(hào)H01H33/59GK102265368SQ20088013255
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者伊藤弘基, 木下定之, 森智仁, 龜井健次 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社