CN103328991A - 用于y-y连接电容器组中内部故障检测的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测连接至电力系统的电容器组中的内部故障的方法，其中电容器组包括划分为两个Y部件的多个电容器单元。在每个Y部件中的每个相位限定一个支柱，并且每个支柱包括串联和/或并联连接的电容器单元。内部故障可能出现在一个或多个电容器元件或单元中，或涉及一个或多个相支柱。该方法包括测量在所述一个相位中的一个相位中的相电流(100)、计算测量的相电流的由RMS表示的均方根值(110)、测量在两个部件之间的不平衡电流(120)、计算测量的不平衡电流的RMS值(130)、检测测量的相电流和测量的不平衡电流之间的相位角(140)、基于测量的相电流的计算的RMS值和测量的不平衡电流的计算的RMS值计算不平衡电流的标幺值(145)、跟踪和检测当前计算的不平衡电流标幺值和先前计算的不平衡电流标幺值之间的不平衡电流的变化(150)、确定不平衡电流的矢量阶跃变化(160)、将确定的矢量阶跃变化的相位角标准化为0°、60°、120°、180°、240°和300°中的一个(170)、基于确定的不平衡电流的矢量阶跃变化和标准化的相位角确定内部故障及其相对应位置(200)、以及当确定的内部故障总数分别超过第一阈值或第二阈值时发起警报或跳闸信号(210)。

Description

用于Y-Y连接电容器组中内部故障检测的方法和装置

技术领域

本发明涉及检测连接至电力系统的电容器组中的内部故障的领域。特别地，涉及检测Y-Y连接的电容器组中的内部故障。电容器组进一步划分为两个Y连接的部件。每个Y部件在一端连接多相电力系统的每个单独的相位，并且在另一端Y连接以形成中性点。因此，对于每个相位形成包括串联和并联连接的电容器单元的支柱。对于三相系统，这意味着每个Y部件具有三个支柱。另外，每个电容器单元包括并联和/或串联连接的多个电容器元件。内部故障可以在一个或多个电容器元件或单元中，并且包括电容器组中的一个或多个支柱。

背景技术

安装电容器组以通过提供无功功率补偿和电力系统的功率因数校正提高电源的质量。由于电容器组相对廉价、容易以及快速安装、并且几乎可以部署在电力系统网中的任何位置，电容器组的使用已经增加。电容器组的安装对系统产生其他有益效果，例如电压分布的改善、更好的电压调节、损耗的降低、以及在输电和发电容量中的投资减少或延迟。

电容器组由多个单独的电容器单元组装而成。每个单独的电容器单元是电容器组的基本构件块，并且包括金属外壳内布置在并联/串联连接的组中的多个单独的电容器元件。单元可以是取决于电容器组的应用外部或内部装有熔丝、无熔丝、或非熔断。元件可以被连接至熔丝，并且一组元件一般通过内部放电电阻器分流，以便降低与电力系统断开之后的单元剩余电压。每个电容器元件通过缠绕由若干层纸、或塑料薄膜绝缘的、或纸和塑料薄膜的混合电介质分隔的铝箔的两个电极构造。

电容器组一般使用串联和/或并联连接的单独的电容器单元进一步构造以获取所要求的额定电压。

然而，由于诸如不合适地选择可能导致所选电容器组的连续高电压应力并最终可能导致电容器元件的电介质故障，可能出现就一个或多个象限中的操作熔丝、故障元件和/或故障单元方面的内部故障。对于内部故障的其他原因可以是过电流、过电压、短路、热故障、和内部应力。内部故障还可能包括由于不良熔丝配合导致的熔丝误操作。

现有的不平衡保护方案通常可用于检测这种内部故障。例如，不平衡保护可以用于多种电容器组连接：接地Y、未接地Y、三角、和单相。例如，Y-Y布置是针对被划分成两个Y部件的大电容器组的不平衡保护的优选结构。该方案基于电流测量，例如，布置在两个中性点之间的电流互感器。任何电容器的电容的任何变化将引起电流测量的变化。

然而，基于双Y方案的现有不平衡保护易于不正确地检测元件和/或单元故障的数量。例如，在三相电容器组中，在一个支柱中的内部故障可以抵消在相同相位但是在电容器组的另一部件中的另一个支柱中的另一个内部故障生成的不平衡信号，而涉及在相同Y部件中的三个支柱中的故障可能没有引起不平衡信号。因此，在应当发送时，既不发送警报也不发送信号。在采取早期预防措施之前，电容器组内的未检测到的故障可能导致起火或爆炸的风险，伴随严重地损坏整个电容器组。

另外，在一个Y部件的两个相位中的故障可以视为在另一Y部件的第三相位中的故障，可能导致过度积聚效应，就好像在第三相位已经存在故障。该过度积聚效应可能进一步导致错误警报或跳闸信号。

因此，急需要一种更灵敏和更精确的内部故障检测和保护方案。

发明内容

本发明的目标在于提供用于更可靠和更灵敏地检测双Y连接的电容器组中的内部故障的改进方法。

该目标是由权利要求1的前序部分中限定的不平衡电流检测方法实现，其特征在于，该方法进一步包括基于测量的相电流的计算RMS值和测量的不平衡电流的计算RMS值计算不平衡电流的标幺值、跟踪和检测在当前计算的不平衡电流值标幺值和先前计算的不平衡电流值标幺值之间的不平衡电流的变化、确定不平衡电流的矢量阶跃变化、将确定的矢量阶跃变化的相位角标准化为0°、60°、120°、180°、240°和300°中的一个、基于所确定的不平衡电流的矢量阶跃变化和标准化的相位角识别内部故障的数量及其相对应的位置、以及当确定的内部故障的总数分别超过第一阈值或第二阈值时开始发出警报或跳闸信号。

当电容器组中出现故障时，将引起不平衡电流的变化。该故障可能涉及就一个或多个支柱中的操作熔丝、故障元件、和/或故障单元而言的一个或多个内部故障。故障可以通过检测作为故障事件发生的不平衡电流峰值判别，该故障事件在发生在缺陷电容器的击穿期间。然而，当两个内部故障涉及共享相同相位的两个支柱时，对应于这些故障的不平衡信号可能互相抵消。另外，涉及三相电容器组中的相同Y部件中的三个支柱的故障可能导致检测不到不平衡信号。此外，在一个Y部件的两相中的故障可以视为在另一Y部件的第三相位中的故障，这可能引起过度积聚效应，就好像在该第三相位已经出现故障。过度积聚效应可能进一步引起错误警报或跳闸信号。

根据本发明，通过基于不平衡电流确定矢量阶跃变化和相电流与不平衡电流之间的相位角确定内部故障的确切数量防止相消效应或过度积聚效应。因此，本发明使确定内部故障的确切数量成为可能。

因为本发明使确定内部故障的确切数量成为可能，所以本发明使得通过基于该更精确的信息发送合适的警报和/或跳闸信号以采取正确的行为成为可能，这增加不平衡Y-Y保护方案和解决方案的灵敏度和可靠性。

另外，基于确定的不平衡电流矢量阶跃变化的标准化的相位角，识别内部故障的位置。有利的是，以更清晰的方式识别内部故障的位置，因为这相应的使电容器组的维护更加高效。位置识别在经历故障事件的支柱处。

本发明的进一步的优势是在未检测到内部故障或每个相位的内部故障数量小于某一极限值的情况中可以避免定期维护。

使用不平衡电流的标幺值是有利的，因为平衡电流的标幺值独立于系统暂态，并且更少地取决于电容器组的温度和频率变化。因此，不需要补偿由于这些变化的不平衡信号，也不需要考虑用以避免暂态的延时。该标幺值可以进一步缩放到预定义值，从而可以确定对应于该特定不平衡电流的内部故障的数量。

本发明的又一个优势是，不需要补偿自然不平衡电流以便于获取精确的不平衡信号。这是因为该检测基于不平衡电流的矢量阶跃变化。

根据本发明的一个实施例，通过计算两个测量的不平衡电流之间的包括幅度和角度两者的差，跟踪不平衡电流的变化，来确定不平衡电流的矢量阶跃变化。这可以通过以下来完成：为避免在击穿期间紧接着不平衡电流衰变的突变效应的短暂延迟之后开始跟踪不平衡电流的变化，以及当不平衡电流达到其边际稳态时结束跟踪。

根据本发明的一个实施例，当在电容器组的任何支柱中的内部故障数量超过第一阈值时，确定警报信号。

根据本发明的一个实施例，当在其中一个支柱中的内部故障的数量超过第二阈值时，确定跳闸信号。

根据本发明的一个实施例，第一阈值和第二阈值分别对应于警报电平和跳闸电平。警报电平等同于故障元件、单元的数量或操作熔丝的数量，取决于任何支柱中的配置超过跨健全支柱的预定义过电压极限，该极限可以设置为高于天然误差，以便于在内部故障之后可靠地操作。跳闸电平为故障元件、操作熔丝或短路单元的最大数量，取决于导致健全电容器上的额外电压的配置，该额外电压不超过这些电容器的应急过电压容量。然而，还可以引入新的阈值。

本发明的目标还通过权利要求6中限定的装置实现。该装置包括第一电流互感器、第二互感器、计算单元、和保护单元。第一互感器被布置为测量在一个相位中的相电流。第二电流互感器被布置在两个Y部件的中性点处，用于测量不平衡电流。计算单元被配置用于计算由RMS表示的所测量的相电流的均方根值、计算所测量的不平衡电流的RMS值、基于所测量的相电流的计算的RMS值和所测量的不平衡电流的计算的RMS值计算不平衡电流标幺值、以及计算所测量的相电流和所测量的不平衡电流之间的相位角。保护单元被配置用于检测在所测量的相电流和相对应的测量的不平衡电流之间的相位角、跟踪和检测当前计算的不平衡电流标幺值和先前计算的不平衡电流标幺值之间的不平衡电流变化、确定不平衡电流的矢量阶跃变化、使确定的矢量阶跃变化的相位角标准化为0°、60°、120°、180°、240°和300°中的一个、基于确定的不平衡电流矢量阶跃变化和标准化的相位角识别内部故障的数量及其相对应的位置、以及如果确定的内部故障数量超过第一阈值或第二阈值时，发起警报或跳闸信号。

根据本发明的实施例，本方法由权利要求8限定的计算机程序产品实施。

该计算机程序产品包括接收测量的相电流、计算测量的相电流的RMS值、接收在两个Y部件之间的测量的不平衡电流、计算测量的不平衡电流的RMS值、计算在测量的相电流和测量的不平衡电流之间的相位角、基于测量的相电流的计算的RMS值和测量的不平衡电流的计算的RMS值计算不平衡电流标幺值、跟踪和检测在当前计算的不平衡电流标幺值和先前计算的不平衡电流标幺值之间的不平衡电流的变化、确定不平衡电流的矢量阶跃变化、将确定的矢量阶跃变化标准化为0°、60°、120°、180°、240°和300°中的一个、基于确定的不平衡电流的矢量阶跃变化和标准化相位角确定内部故障的数量和内部故障相对应的位置、以及当确定的内部元件故障的总数超过第一阈值或第二阈值时分别发起警报或跳闸信号。

该计算机程序可以从可读介质装载到计算处理器的存储器中，例如，电气设备的计算处理器对于双Y连接电容器组提供改进的不平衡电流保护。

附图说明

现在通过本发明的不同实施例的描述和参考附图将更仔细地说明本发明，在附图中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的用于检测Y-Y连接的电容器组中的内部故障的发明方法的流程图。

图2a-c分别示出在检测到十一个故障事件的示例的模拟试验中的瞬时不平衡电流波形、相对应的不平衡电流标幺值、以及不平衡电流和相电流之间的相位角。

图3a-b示出对应于图2a中所示的瞬时故障事件的Y部件两者中的内部故障的数量。

图4示出每个瞬时故障事件如何保持和记录在表格中用于确定发送警报或跳闸信号的示例。

图5a-c示出三种情形，在每种情形中，均可能出现模糊检测。

图6示意性地示出根据本发明的实施例的用于检测电容器组中的内部故障的装置，其中电容器组连接三相系统，并包括双Y保护方案。

图6a-b分别示出在每个支柱中的电容器单元的示意性配置，以及在图6中所示的电容器组的每个电容器单元中的电容器元件的示意性配置的示例。

图7示出列出对应于基于图6a-b中所示装置的不平衡电流标幺值的阶跃变化的内部故障数量的查阅表的示例。

具体实施方式

参考图6和图1，用于检测电容器组2的内部故障的装置1包括第一电流互感器CT1、第二电流互感器CT2、计算单元4和保护单元6。电容器组2连接具有三相A、B、C的电力系统，并且包括两个Y连接的部件Y1和Y2，其中每个部件Y1/Y2具有三个支柱A1、B1、C1/A2、B2、C2。每个支柱在一端连接与其相对应的相位并且在另一端星型连接电容器组的中性点。第一电流互感器CT1布置在其中一个相位中，在该示例中为相位A，用于在步骤100处测量相电流。第二电流互感器布置在两个Y部件的中性点之间，用于在步骤120处测量部件之间的不平衡电流。

在这个示例中，每个支柱具有分布在三个串列上的28个电容器单元，其中第一串列和第二串列分别具有四组两个并联连接的电容器单元，而第三串列具有如图6a中所示的四组三个并联连接的电容器单元。每个电容器单元具有如图6b中所示的两组19个并联连接的电容器元件。然而，应当理解，本发明不限于该具体配置。

应当理解，本发明适用于任何类型的装有熔丝的电容器组、无熔丝电容器组、或非熔丝电容器组。在这个特定的示例中，电容器组具有内部熔丝配置。此外，应当理解，本发明适用于任何多相电力系统，其中电容器组具有Y-Y布置。

计算单元4连接第一电流互感器CT1和第二电流互感器CT2。计算单元4被配置用于接收来自电流互感器的测量，并且分别在步骤110和130计算测量的相电流和不平衡电流的RMS值。所有测量基于采样瞬时电流。样本可以保持在存储器的缓冲区中，用于提供输入信号的移动快照并且应用递归的RMS电流计算。

另外，能够如以下在步骤145中基于在测量的不平衡电流I_unrms的计算的RMS值和相电流I_phrms的计算的RMS值之比计算不平衡电流标幺值I_unpu，

$I_{\mathrm{unpu}}=\frac{I_{\mathrm{unrms}}}{I_{\mathrm{phrms}}}.$

此外，该标幺值可以进一步缩放为查阅表中含有的预先具体指定值，参考图7作为示例，其中对于每个不平衡电流值，提供对应于该值的内部故障的数量。在这个示例中，内部故障的数量呈现为熔断熔丝或故障元件的数量。

保护单元6被配置用于与计算单元4进行通信，保护单元的主要功能是确定内部故障的数量和这些故障的位置，并且基于内部故障的数量发送警报信号和/或跳闸信号。警报信号或跳闸信号可以发送至自动化变电站中操作人员的监测显示器，并且跳闸信号可以进一步发送至断路器，以便于断开与电力系统的电气连接。在这个实施例中，计算单元4和保护单元6都被配置为两个单独的模块。然而，计算单元和保护单元可以集成为智能电子设备(IED)作为一个单元。计算单元4和保护处理器、场可编程门阵列、或标准计算机。

基于测量相电流的计算的RMS值和测量不平衡电流的计算的RMS值，保护单元进一步被配置用于在步骤140处检测相位角。

参考图2a-2c，在示例中进一步说明本发明，其中，电容器组2已经经历11个故障事件，从1.15秒的瞬时开始，故障事件由如图2a和图2b中所示的11个电流峰值的出现区分。这些峰值在电容器元件上的击穿期间在相对应的熔丝链接断裂之前出现。步骤150处，通过跟踪不平衡电流测量中的变化和检测这些电流峰值辨别每个故障事件。

基于在当前计算的不平衡电流标幺值和先前计算的不平衡电流标幺值之差计算不平衡电流的矢量阶跃变化。该计算是矢量的，这意味着该计算基于复数的形式，其中同时考虑幅度即RMS值和相位角。然后在步骤160处确定矢量阶跃变化的幅度和相位角。图2b示出在相电流的标幺值中的相对应的不平衡电流波形，而图2c示出对应于故障事件的不平衡电流和相电流之间的相位角。

在步骤170处，确定的相位角进一步标准化为0°、60°、120°、180°、240°和300°其中之一，以便于检测支柱A1、B1、C1、A2、B2、C2中哪个支柱已经经历故障事件。在该装置中，标准化的相位角0°、60°、120°、180°、240°或300°对应于支柱A1、B1、C1、A2、B2或C2。

基于不平衡电流的矢量阶跃变化和不平衡电流的标准化相位角的，在步骤200处能够确定故障的数量和这些故障中每一个故障的位置。

图5a示出相消效应的第一种情形，其中在一个支柱中的熔丝操作或元件故障可以抵消由共享相同相位但是在电容器组的另一侧的另一个支柱中的另一个故障引起的不平衡电流。图5a的右侧(b)中示出示例。在这个示例中，3个熔丝操作已经出现在左侧Y部件中的一个相位中，同时2个熔丝操作已经出现在相同相位但是在同一电容器组的右侧Y部件中。这将引起具有与通过如图5a的左侧(a)所示的相同相位的左侧Y中的一个熔丝操作获得的幅度和相位角相同的幅度和相位角的不平衡电流。

一般地，在相同相位但是在电容器组的不同侧的元件故障将导致在故障元件的位置和数量两者的错误检测。检测到的位置将会是具有更多数量的故障元件的支柱的位置。

图5b示出相消效应的第二种情形，其中在相同Y内的三个支柱/相位中的熔丝操作可以导致检测不到不平衡信号。更精确地，该附图示出在相同Y的所有三个支柱中的熔丝操作的组合将导致检测不到或错误地检测不平衡信号。

图5c示出过度积聚效应的情形，其中在一个Y的两个支柱/相位的元件故障或熔丝操作将视为在另一Y的第三相位中的故障。该错误的检测给出不正确的积聚效应，就好像在另一Y的第三相位中已经出现故障。该过度积聚效应可能引起错误的跳闸或警报。

当存在不平衡电流的矢量阶跃变化时，基于图7中示例的查阅表能够获取内部故障的数量。内部故障的位置可以由不平衡电流的矢量阶跃变化的标准化相位角确定。然后，如图4中所示，在每个支柱/相位中的内部故障的总数相应地得到更新。

利用内部故障的更新信息，在图1中的步骤210处，保护单元可以通过发送警报和/或跳闸信号作出决策。

图3a和图3b示出对应于每个瞬时故障事件的在两个Y部件的每个Y部件中的内部故障的数量，其中引入新的警报极限和跳闸极限。基于在剩余的健全电容器上的电压超过这些电容器的应急过电压容量之前最大可允许的内部故障数量设置新的极限。在这个示例中，警报极限设置在两个内部故障之后，并且跳闸信号设置在五个内部故障之后。

如该示例中所示，应用于相同情况的现有不平衡保护系统的问题是不正确地检测故障元件的数量，这导致两个主要问题。首先，在超过跳闸极限之后不发送跳闸信号。该问题源于相消效应，该相消效应是由在相同相位但是在两个Y部件中的元件故障的组合导致的。例如在图2b中，在1.87秒处的故障事件编号9的瞬时显示出该问题。在该故障事件之后，在B1和C1中的元件故障的数量分别是6个和5个，而在B2和C2中的元件故障的数量分别是4个和2个。这等同于使电流分量等同于在B1中的2个元件故障和在C1中的3个元件故障，这将引起小于针对5个元件故障设置的跳闸极限的电流，并且将不会发送跳闸信号。

第二个问题是由于过度积聚效应的错误跳闸，当在不同的两个相位中出现的内部故障叠加至在相对的Y部件的第三相位中的故障时引起该问题，反之亦然，在1.40秒处故障事件编号5的瞬时着重强调该问题。在这个故障事件之后，在C1中的元件故障的数量是5个，并且在A2和B2中的元件故障的数量分别是1个和4个。这等同于使电流分量等同于在A2中的6个元件故障和在B2中的9个元件故障，这导致不平衡电流比设置为5个元件故障的跳闸极限更高，导致发送错误的跳闸信号。

本发明已经克服由于经历在不同相位中的内部故障引起的过度积聚效应和相消效应导致的这些错误跳闸问题。此外，本发明给出元件故障的确切数量及其相对应位置的正确指示。

Claims (9)

1.一种用于检测连接至电力系统的电容器组中的内部故障的方法，其中所述电容器组包括划分成两个Y部件的多个电容器单元，在每个所述Y部件中的每个相位限定一个支柱，每个支柱包括串联和/或并联连接的电容器单元，并且所述内部故障可以出现在一个或多个电容器元件或单元中，或涉及一个或多个支柱，所述方法包括：

-测量在所述相位中的一个相位中的相电流(100)，

-计算所述测量的相电流的由RMS表示的均方根值(110)，

-测量在所述两个部件之间的不平衡电流(120)，

-计算所述测量的不平衡电流的RMS值(130)，以及

-检测在所述测量的相电流和所述测量的不平衡电流之间的相位角(140)，

其特征在于所述方法进一步包括：

-基于所述测量的相电流的所述计算的RMS值和所述测量的不平衡电流的所述计算的RMS值计算所述不平衡电流的标幺值(145)，

-跟踪和检测在所述当前计算的所述不平衡电流标幺值和所述先前计算的所述不平衡电流标幺值之间的所述不平衡电流的变化(150)，

-确定所述不平衡电流的矢量阶跃变化(160)，

-使所述确定的矢量阶跃变化的所述相位角标准化为0°、60°、120°、180°、240°和300°中的一个(170)，

-基于所述确定的所述不平衡电流的矢量阶跃变化和所述标准化的相位角识别内部故障的数量及其相对应的位置(200)，以及

-当所述确定的内部故障的总数分别超过第一阈值或第二阈值时发起警报或跳闸信号(210)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括跟踪所述不平衡电流的所述变化，并且连续地比较所述变化和预定义阈值，以便于检测所述内部故障。

3.根据权利要求1所述的方法，其中当在任何所述支柱中的内部故障的所述数量超过所述第一阈值时发出所述警报信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中当在任何所述支柱中的内部故障的所述数量超过所述第二阈值时发出所述跳闸信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一阈值和所述第二阈值对应于在所述电容器组的剩余健全部件上的可允许过电压的较低极限或较高极限。

6.一种用于检测连接至电力系统的电容器组中的内部故障的装置，其中所述电容器组包括划分成两个Y部件的多个电容器单元，在每个所述Y部件中的每个相位限定一个支柱，每个支柱包括串联和/或并联连接的电容器单元，并且所述内部故障可能出现在一个或多个电容器元件或单元中，并且涉及一个或多个支柱，所述装置包括

-第一电流互感器，被布置为测量在所述相位中一个相位中的相电流，

-第二电流互感器，被布置在所述两个Y部件的中性点处的用于测量不平衡电流，

-计算单元，所述计算单元被配置为

○计算所述测量的相电流的由RMS表示的均方根值，

○计算所述测量的不平衡电流的RMS值，

○基于所述测量的相电流的所述计算的RMS值和所述测量的不平衡电流的所述计算的RMS值计算所述不平衡电流标幺值，以及

○计算在所述测量的相电流和所述测量的不平衡电流之间的相位角，以及

-保护单元，所述保护单元被配置为

○检测在所述测量的相电流和其相对应的测量的不平衡电流之间的所述相位角，

其特征在于，所述保护单元进一步被配置为

○跟踪和检测在所述当前计算的所述不平衡电流标幺值和所述先前计算的所述不平衡电流标幺值值之间的不平衡电流的变化，

○确定所述不平衡电流的矢量阶跃变化，

○将所述确定的矢量阶跃变化的所述相位角标准化为0°、60°、120°、180°、240°和300°中的一个，

○基于所述确定的所述不平衡电流的矢量阶跃变化和所述标准化的相位角识别内部故障的数量及其相对应的位置，以及

○如果所述确定的内部故障的数量超过第一阈值或第二阈值，发起警报或跳闸信号。

7.根据权利要求8所述的装置，其中所述保护单元进一步被配置为跟踪所述不平衡电流的所述变化，并且连续地比较所述变化和预定义阈值，以便于检测所述内部故障。

8.一种用于检测连接至电力系统的电容器组中的内部故障的计算机程序产品，其中所述电容器组包括被划分成两个Y部件的多个电容器单元，在每个所述Y部件中的每个相位限定一个支柱，每个支柱包括串联和/或并联连接的电容器单元，并且所述内部故障可能出现在一个或多个电容器元件或单元中，并且涉及一个或多个支柱，其中所述计算机程序产品直接装载到计算机的内部存储器中，包括用于执行以下步骤的软件，

-接收测量的相电流，

-计算所述测量的相电流的RMS值，

-接收在所述两个Y部件之间测量的不平衡电流，

-计算所述测量的不平衡电流的RMS值，

-计算在所述测量的相电流和所述测量的不平衡电流之间的相位角，

-基于所述测量的相电流的所述计算的RMS值和所述测量的不平衡电流的所述计算的RMS值计算所述不平衡电流的标幺值，

-跟踪和检测所述当前计算的所述不平衡电流的标幺值和所述先前计算的所述不平衡电流的标幺值之间的所述不平衡电流的变化，

-确定所述不平衡电流的矢量阶跃变化，

-将所述确定的矢量阶跃变化的相位角标准化为0°、60°、120°、180°、240°和300°中的一个，

-基于所述确定的所述不平衡电流的矢量阶跃变化和所述标准化的相位角确定内部故障的数量及其相对应的位置，以及

-当所述确定的内部元件故障的总数超过第一阈值或第二阈值时发起警报或跳闸信号。

9.一种计算机可读介质，具有记录在其上的程序，其中当所述程序在计算机上运行时，所述程序使所述计算机执行权利要求8所述的步骤。

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