CN105143894A - 用于检测三相ac电路中的过度电压降的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于检测三相配电电路中的过度电压降(EVD)的系统和方法，包括诊断系统，该诊断系统包括处理器，该处理器被编程为：接收向电动机的端子提供的三相电压和电流，确定向端子提供的三相电压和电流的基波分量，并且由基波分量计算正序、负序和零序电流。处理器也被编程为：从负序电流分量中提取补偿负序电流，将补偿负序电流添加到正序电流以确定故障参考电流矢量，部分地基于正序电流的相角确定每个相的负电流参考相角，并且基于补偿负序电流、故障参考电流矢量和负电流参考相角识别配电电路中的EVD故障。

Description

用于检测三相AC电路中的过度电压降的系统和方法

技术领域

本发明一般涉及三相交流(AC)电路，并且更特别地涉及用于检测三相AC电路中的过度电压降的系统和方法。

背景技术

在工业设施中，诸如发电机、AC电机和/或变压器的电机用于各种应用。作为一个示例，感应电机被用于如泵送、冷却、材料移动的应用，以及要求成本效益且鲁棒电机的其它应用。配电系统在这种应用中与电机结合使用，其中配电系统包括保护和控制器件，诸如断路器、接触器、起动器等等。

在提供配电系统和电机之间的连接中，可以认识到的是，保护和/或控制器件的不正确连接可能引起可导致火灾、设备损坏、以及过程中停机和效率损失的过热接触。换言之，当电连接变得松脱或具有较小的线结合力时，在配电电路中可能发生过度电压降，其中这种压降导致在连接处的异常功率耗散并且对应地导致连接中可引发火灾和设备损坏的过热接触或热点。即使在早期阶段，电压降导致随着线路压降的能量损失，例如实际上降低电机效率和电机寿命。

通常，通过实施如连接的年度重新紧固的预防性维护或通过在配电电路离线时所有电连接的定期检查，在一定程度上解决不正确电连接的问题。就电连接器的检查而言，这种检查典型地经由单独专用的感测装置实施，该感测装置利用声学或温度感测来检查配电系统。例如，红外(IR)扫描器通常被用于执行配电系统的定期热检查。虽然有效，但是通过这种IR扫描器的方式的配电系统的检测是可能非常昂贵的密集程序。此外，通过IR扫描器方式的配电系统的检测不提供电连接的在线监测。

因此可期望提供以高效且符合成本效益的方式检测配电电路中的过度电压降的系统和方法，以便识别电路中的不正确电连接。同样可期望这种系统和方法是非侵入式的，以使得可在电路在线的同时实施配电电路中的过度电压降的检测。

发明内容

本发明提供用于检测三相AC电路中的过度电压降的系统和方法。

根据本发明的一方面，配电电路包括可连接到AC源的输入；可连接到电机的端子以便向电机提供三相电压和电流的三相输出；位于输入和输出之间的被配置成控制到输出的三相电压和电流的一个或多个电路器件；以及配置成检测配电电路中的过度电压降(EVD)故障的诊断系统，诊断系统包括处理器，该处理器被编程为接收向电机的端子提供的三相电压和电流，确定向端子提供的三相电压和电流的基波分量，由三相电流的基波分量计算正序电流、负序电流和零序电流，从负序电流分量中提取补偿负序电流，将补偿负序电流添加到正序电流以确定故障参考电流矢量，部分地基于正序电流的相角确定每个相的负电流参考相角，并且基于补偿负序电流、故障参考电流矢量和负电流参考相角识别配电电路中的EVD故障。

根据本发明的另一方面，用于检测配电电路中的过度电压降(EVD)故障的方法包括通过电压和电流传感器测量向配电电路的电机端子提供的三相电压和电流，并且使诊断系统基于所测量的三相电压和电流检测配电电路中的EVD故障。在使诊断系统检测EVD故障中，方法进一步包括接收向电机端子提供的所测量的三相电压和电流，分析三相电压和电流以确定三相电压和电流的基波分量，由三相电流的基波分量计算正序电流、负序电流和零序电流，从负序电流分量中提取补偿负序电流，将补偿负序电流添加到正序电流以确定故障参考电流矢量，部分地基于正序电流的角度确定每个相的负电流参考相角，并且基于补偿负序电流、故障参考电流矢量和负电流参考相角识别配电电路中的EVD故障。

根据本发明的又一方面，被配置成检测配电电路中的过度电压降(EVD)故障的诊断系统包括处理器，该处理器被编程为接收向连接到配电电路的电机端子提供的三相电压和电流，确定向端子提供的三相电压和电流的基波分量，并且由三相电流的基波分量计算正序电流、负序电流和零序电流。处理器被进一步编程为从负序电流分量中提取补偿负序电流，基于补偿负序电流和正序电流确定故障参考电流矢量，基于补偿负序电流和故障参考电流矢量识别配电电路中的EVD故障，并且将EVD故障局部化为三相输出中的第一相、第二相和第三相中的一个相。在局部化EVD故障中，处理器被进一步编程为确定补偿负序电流的相角，部分地基于正序电流的相角确定第一相、第二相和第三相中的每个相的负序电流参考相角，确定在补偿负序电流的相角与第一相、第二相和第三相的负序电流参考相角中的一个负序电流参考相角之间的最小差异，并且基于所确定的最小差异将EVD故障局部化为第一相、第二相和第三相中的一个相。

本发明的各种其它特征和优点将通过以下详细说明和附图变得显而易见。

附图说明

附图示出当前计划的用于执行本发明的优选实施例。

在附图中：

图1是与本发明的实施例一起使用的三相配电电路的示意图。

图2-5是示出根据本发明的实施例用于检测三相AC电路中的过度电压降的技术的流程图。

具体实施例

本文中所陈述的本发明的实施例涉及用于检测三相AC电路中的过度电压降的系统和方法。

参照图1，根据本发明的实施例示出三相配电电路10。配电电路10连接在三相AC输入12a-12c和诸如AC电机的负载14之间，以便向电机提供保护以及调控来自三相AC输入12a-12c的电力以便向电机传送。根据本发明的一个实施例，电机14是感应电机14的形式，进而在后文图1中称为感应电机14。然而，可以认识到的是电机14也可以是例如发电机或变压器、或可由三相电力驱动且在工业设定中有用的任何其它负载。

配电电路10包括可连接到三相AC输入12a-12c的输入16，以便从三相AC接收电力。配电电路10也包括可连接到感应电机的电机端子20的三相输出18，以便向感应电机14提供三相电压和电流。例如，根据一个实施例，输出18可连接到配电电路10的端子箱22处的电机端子20。

如在图1中进一步示出的，在位于输入16和输出18之间的配电电路10中包括多个电路器件，其中电路器件提供对于从三相AC输入12a-12c提供以用于向感应电机14传送的电压和电流的保护以及控制。在图1中示出若干这种保护和控制器件，但是可以认识到根据本发明的实施例，在配电电路10中可同样地/替代地包括其它器件。在图1中示出的配电电路10的实施例中，示出作为包括在电路中的电机控制中心(MCC)24。电机控制中心24可包括具有公共电力母线且包含诸如若干电机起动器的若干电机控制单元的一个或多个封闭部分的组件。电机控制中心24同样可包括变频驱动器、可编程控制器和计量仪。与若干保护器件/装置与电机控制中心24的操作关联，从而保护电机14、提供短路保护和/或隔离电机电路。例如，在诸如本地配电板30的配电电路10中提供熔断器26和接触器28，以提供感应电机14的短路保护和控制。同样提供断路器32和断开开关34，以提供电机电路10的短路保护和隔离。

可以认识到图1中示出的配电电路10仅说明可与本发明的实施例关联的电机配电电路，并且可以根据本发明的实施例替代地提供各种配置和布置的三相AC电路。

相对于图1中示出的配电电路10，在电路中做出一般被标记为36的多个电连接，以便将电路中的器件24、26、28、32、34连接到彼此和感应电机14。在进行这种连接时，可以认识到的是保护和/或控制器件的不正确连接可导致过热接触，过热接触可引发起火、设备损坏、以及过程停机和效率损失。换言之，当电连接36变得松脱或具有较小线结合力时，电机电路中可能发生过度电压降(EVD)，这种压降导致连接处的异常功率耗散,且对应地导致连接中可引发起火和设备损坏、随着线路压降的能量损失、电机效率损失、以及电机寿命减短的过热接触或热点。

据此，根据本发明的实施例，配电电路10中包括用于检测配电电路10中的过度电压降(EVD)故障的诊断系统40。诊断系统40接收与向感应电机14提供的三相电压和电流相关的输入。根据示例性实施例，诊断系统40接收从集成在MCC24中的(多个)电机起动器中的电压和电流传感器获取的电压和电流测量结果；然而，可以认识到的是在配电电路10中可以包括单独专用的电压和电流传感器，以获取电压和电流数据并且向诊断系统40提供该电压和电流数据。如图1所示，诊断系统40中的处理器46接收所测量的三相电压和电流，并且被编程为分析数据以识别配电电路10中的EVD故障。

现在参照图2-5且继续参考图1，根据本发明的实施例，示出由诊断系统40的处理器46实施以识别配电电路10中的EVD故障的存在的技术50。首先参照一般称为技术50的"初始化-阻抗计算"阶段的图2，在步骤52通过处理器46接收三相电流和电压测量结果。根据示例性实施例，处理器46接收如在MCC中测量的三相电流和电压数据，其中例如来自MCC24的电压和电流随后被供应到诸如感应电机的电机14的端子20。在接收三相电流和电压测量结果时，处理器46然后在步骤54提取三相电流和电压的基波分量，其中基波电压和电流相应地被识别为V_abcf1和I_abcf1。

如图2所示，技术50在步骤56处继续计算基波电源电压和电流的序分量，其中电压和电流的序分量被识别为V_1,2,0和Ι_1,2,0，正序、负序和零序分量相应地由1、2和0识别。相对于电流序分量，电机电流的序分量利用以下等式计算：

$\left[\begin{array}{c}{I}_0\\ I_1\\ I_2\end{array}\right]=\frac{1}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& a& a^2\\ 1& a^2& a\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{I}_a\\ I_b\\ I_c\end{array}\right]$ [等式1]

其中，I_a、I_b、I_c是电机相电流，且I₀、I₁、I₂是相电流的零序、正序和负序分量，并且

$a=1\∠120=-0.5+j\frac{\sqrt{3}}{2}$ [等式2]

技术接下来在步骤58针对电机负载循环估算负序阻抗Z₂。一般可通过用负序电压除以负序电流来计算负序阻抗Z₂，根据：

$\stackrel{\‾}{Z_2}=\frac{\stackrel{\‾}{V_2}}{\stackrel{\‾}{I_2}}$ [等式3]

在实施等式3时，在当配电电路10中的所有连接均正确时的健康条件下，使用负序电压和负序电流计算负序阻抗Z₂，如可以认识到的是，依赖于电压失衡和电机电路固有失衡。作为利用等式3的替代方案，可利用另一已知方法估算负序阻抗Z₂。

如上所述，在步骤58针对电机负载循环确定负序阻抗Z₂，如可以认识到的是，阻抗随着负载电流和电机转差率(slip)而变化，且因此获取负载循环的范围内的若干阻抗值。

根据负序阻抗Z₂的确定，技术50在步骤60处利用正序电流继续计算负序阻抗Z₂的相位和幅度的多项式趋势。换言之，可以认识到负序阻抗Z₂随着电机的转差率而变化。如此，在不同转差率处(即不同负载条件)收集关于Z₂相对于％负载的变化的数据。在获得这个变化之后，找到描述变化的曲线/直线的等式。根据以下等式通过采用三阶拟合解出等式y＝f(x)：

y＝a₁*X³+a₂*X²+a₃*X+a₄[等式4]，

其中X是在电路中流动的正序电流负载I₁且y是负序阻抗Z₂值。多项式阶数可根据数据表现而变化。针对幅度和相位曲线两者提供并且解出该等式。在步骤60所确定的负序阻抗Z₂的幅度和相位的系数的值，然后在步骤62存储以便稍后使用，并且当收集附加数据时，再次计算幅度和相位两者的y值。

现在参照一般称作技术50的"初始化-阈值计算"阶段的图3，首先在步骤64确定三相电流和电压的基波分量I_abcf1和V_abcf1的提取，以及在步骤66确定基波电源电压和电流的正序、负序和零序分量V_1,2,0和I_1,2,0的计算。在步骤64和66实施的提取和计算反映如上关于图2详细描述的步骤54和56所完成的提取和计算。技术50在步骤68继续，其中利用存储在步骤62(图2)的多项式系数计算对应正序电流的负序阻抗Z₂。

可理解的是电流的负序分量的幅度和角度依赖于电源电压、线路阻抗、电机阻抗、电机绕组、以及如转动故障的电机故障，一般将这些称为共同地产生"外来负序电流分量"。为了隔离EVD故障对电流的负序分量的供献，需要从负序电流分量中提取EVD对负序电流分量的供献，即与外来负序电流分量的供献分离。为了达到这一点，需要从中减去其它可能原因的供献。仅由于EVD产生的负序电流的分量被称为"补偿负序电流"，且描述为：

$\stackrel{\‾}{I_{2EVD}}=\stackrel{\‾}{I_2}-\stackrel{\‾}{I_{2nf}}$ [等式5]

其中，I_2nf是将归因于电源电压、线路阻抗、电机绕组以及如转动故障的电机故障中的失衡的负序电流量化的外来负序电流分量。在不存在引起失衡的电机故障时，通过下式给出归因于噪声因数的外来负序电流分量：

$\stackrel{\‾}{I_{2nf}}=\stackrel{\‾}{I_{2Vun}}$ [等式6]

因此，等式6可被重新写为：

$\stackrel{\‾}{I_{2EVD}}=\stackrel{\‾}{I_2}-\stackrel{\‾}{I_{2Vun}}$ [等式7]

在健康条件下，可将归因于噪声因数的外来负序电流分量重新写为由负序电压和负序阻抗Z₂导出，如：

$\stackrel{\‾}{I_{2Vun}}=\frac{\stackrel{\‾}{V_2}}{\stackrel{\‾}{Z_2}}$ [等式8]

因此，仅由于EVD产生的负序电流的分量，即补偿负序电流可在步骤70根据下式计算：

$\stackrel{\‾}{I_{2EVD}}=\stackrel{\‾}{I_2}-\frac{\stackrel{\‾}{V_2}}{\stackrel{\‾}{Z_2}}$ [等式9]

对于特定负载条件，至少在健康条件下记录十个实例，并且记录这些实例以用于不同负载条件，以及实施以下运算。针对每个实例，计算补偿负序电流在步骤72，针对一个负载条件的实例，计算补偿负序电流的平均和标准偏差。针对每个负载条件进行类似计算。在步骤72定义负序电流的EVD分量的阈值I_2THD(即阈值补偿负序电流)。根据下式定义I_2THD：

I_2THD＝mean(I_2EVD)+3*std(I_2EVD)[等式10]

然后在步骤74存储电机负载循环中的每个负载的I_2THD的值。

现在参照一般称为技术50的"故障检测"阶段的图4和5，首先在步骤76确定三相电流和电压的基波分量I_abcf1和V_abcf1的提取，步骤78确定基波电源电压和电流的正序、负序和零序分量V_1,2,0和I_1,2,0的运算，步骤80确定利用存储在步骤62(图2)的多项式系数计算对应正序电流的负序阻抗Z₂的计算，以及步骤82确定补偿负序电流的运算，其中步骤76、78、80和82的实施反映如以上关于图2和3详细描述的这些步骤54/64、56/66、68和70。

技术50然后在步骤84继续，其中补偿负序电流被添加到正序电流(相位和幅度)，其中合成的故障参考电流矢量通过以下等式描述为：

I_HVDabc＝I_2EVD+I₁[等式11]

如图4所示，技术50在步骤86通过计算负序电流参考相角angl_{aEVD_Ref}、angl_{bEVD_Ref}、angl_{cEVD_Ref}继续。根据示例性实施例，根据下式通过使用正序I₁电流的相角部分地导出步骤86所计算的负序电流参考相角：

angl_{aEVD_Ref}＝120+angl(I₁)

angl_{bEVD_Ref}＝-120+angl(I₁)

angl_{cEVD_Ref}＝angl(I₁)[等式12]

技术50的故障检测部分在步骤88继续，其中确定补偿负序电流的幅度是否大于阈值补偿负序电流I_2THD，以及正序电流I₁的值是否大于总的全负载电流的20％。如在90处指示的，如果在步骤88确定补偿负序电流的幅度小于阈值补偿负序电流I_2THD，或正序电流I₁的值小于总的全负载电流的20％，则如步骤92指示的，确定系统中不存在EVD。

相反的，如在94处指示的，如果在步骤88确定补偿负序电流的幅度大于阈值补偿负序电流I_2THD且正序电流I₁的值大于总的全负载电流的20％，则技术在步骤96继续，在步骤96确定补偿负序电流的角度与步骤86所确定的负序电流参考相角angl_{aEVD_Ref}、angl_{bEVD_Ref}、angl_{cEVD_Ref}之间的最小差异。换言之，在步骤96，同时地将补偿负序电流的角度与负序电流参考角度angl_{aEVD_Ref}、angl_{bEVD_Ref}、angl_{cEVD_Ref}中的每个负序电流参考角度比较，以确定补偿负序电流的角度最接近负序电流参考角度angl_{aEVD_Ref}、angl_{bEVD_Ref}、angl_{cEVD_Ref}中的哪个负序电流参考角度。

如在98处指示的，如果在步骤96确定补偿负序电流的角度最接近在相A上的负序电流参考角度angl_{aEVD_Ref}，则在步骤100确定相A上的故障参考电流矢量的角度angl(I_aHVD)(如在步骤84由等式12确定的)减去相B上的故障参考电流矢量的角度angl(I_bHVD)(如在步骤84由等式12确定的)是否小于120度，即angl(I_aHVD)-angl(I_bHVD)<120°是否成立。在步骤100同样确定相B上的故障参考电流矢量的幅度是否大于相A上的故障参考电流矢量的幅度，即mag(I_bHVD)>mag(I_aHVD)是否成立。如在102处指示的，如果angl(I_aHVD)减去angl(I_bHVD)大于120度或mag(I_bHVD)小于mag(I_aHVD)，则如步骤104指示的，确定系统中不存在EVD。相反的，如在106处指示的，如果angl(I_aHVD)减去angl(I_bHVD)小于120度且mag(I_bHVD)大于mag(I_aHVD)，则如步骤106指示的，确定在相A上存在EVD。

如在110处指示的，如果在步骤96确定补偿负序电流的角度最接近相B上的负电流参考角度angl_{bEVD_Ref}，则在步骤112确定相B上的故障参考电流矢量的角度angl(I_bHVD)(如在步骤84由等式12确定的)减去相C上的故障参考电流矢量的角度angl(I_cHVD)(如在步骤84由等式12确定的)是否小于120度，即angl(I_bHVD)-angl(I_cHVD)<120°是否成立。在步骤112同样确定相C上的故障参考电流矢量的幅度是否大于相B上的故障参考电流矢量的幅度，即mag(I_cHVD)>mag(I_bHVD)是否成立。如在114处指示的，如果angl(I_bHVD)减去angl(I_cHVD)大于120度或mag(I_cHVD)小于mag(I_bHVD)，则如在步骤116处指示的，确定在系统中不存在EVD。相反的，如在118处指示的，如果angl(I_bHVD)减去angl(I_cHVD)小于120度且mag(I_cHVD)大于mag(I_bHVD)，则如在步骤120指示的，确定在相B上存在EVD。

如在122处指示的，如果在步骤96确定补偿负序电流的角度最接近相C上的负电流参考角度angl_{cEVD_Ref}，则在步骤124确定相C上的故障参考电流矢量的角度angl(I_cHVD)(如在步骤84由等式12确定的)减去相A上的故障参考电流矢量的角度angl(I_aHVD)(如在步骤84由等式12确定的)是否小于120度，即angl(I_cHVD)-angl(I_aHVD)<120°。在步骤124同样确定相A上的故障参考电流矢量的幅度是否大于相C上的故障参考电流矢量的幅度，即mag(I_aHVD)>mag(I_cHVD)。如在126处指示的，如果angl(I_cHVD)减去angl(I_aHVD)大于120度或mag(I_aHVD)小于mag(I_cHVD)，则如在步骤128指示的，确定在系统中不存在EVD。相反的，如在130处指示的，如果angl(I_cHVD)减去angl(I_aHVD)小于120度且mag(I_aHVD)大于mag(I_cHVD)，则如在步骤132指示的,确定在相C上存在EVD。

有益地，本发明的实施例从而提供用于通过使用电机三相电压和电流检测三相AC电机电路中的EVD故障的系统和方法。由于三相电机电路中的EVD导致电机端子处的电压失衡且因此电流失衡，可经由所测量的三相电压和电流的分析和处理来检测EVD故障。根据经验，电源中的1％的电压失衡可导致电机电流中的6-10％失衡，进而甚至40-300mV范围内的小电压降可能引起主导电压降的检测的可估计的电流失衡。可分析电流失衡，从而考虑如电源失衡、电机故障和电机内在失衡的噪声因数的影响，从而可准确地诊断EVD故障。

所公开的方法和设备的技术贡献在于其提供一种用于检测三相AC电机电路中的过度电压降的基于处理器实施的技术。

因此，根据本发明的一个实施例，配电电路包括可连接到AC源的输入；可连接到电机的端子的以便向电机提供三相电压和电流的三相输出，位于输入和输出之间的被配置成控制到输出的三相电压和电流的一个或多个电路器件；以及被配置成检测配电电路中的过度电压降(EVD)故障的诊断系统，诊断系统包括处理器，该处理器被编程为接收向电机的端子提供的三相电压和电流，确定向端子提供的三相电压和电流的基波分量，由三相电流的基波分量计算正序电流、负序电流和零序电流，从负序电流分量中提取补偿负序电流，将补偿负序电流添加到正序电流以确定故障参考电流矢量，部分地基于正序电流的相角确定每个相的负电流参考相角，并且基于补偿负序电流、故障参考电流矢量和负电流参考相角识别配电电路中的EVD故障。

根据本发明的另一实施例，用于检测配电电路中的过度电压降(EVD)故障的方法包括通过电压和电流传感器测量向配电电路的电机端子提供的三相电压和电流，并且使诊断系统基于所测量的三相电压和电流检测配电电路中的EVD故障。在使诊断系统用于检测EVD故障中，方法进一步包括接收向电机端子提供的所测量的三相电压和电流，分析三相电压和电流以确定三相电压和电流的基波分量，由三相电流的基波分量计算正序电流、负序电流和零序电流，从负序电流分量中提取补偿负序电流，将补偿负序电流添加到正序电流以确定故障参考电流矢量，部分地基于正序电流的角度确定每个相的负电流参考相角，并且基于补偿负序电流、故障参考电流矢量和负电流参考相角识别配电电路中的EVD故障。

根据本发明的又一实施例，被配置成检测配电电路中的过度电压降(EVD)故障的诊断系统包括处理器，该处理器被编程为接收向连接到配电电路的电机端子提供的三相电压和电流，确定向端子提供的三相电压和电流的基波分量，并且由三相电流的基波分量计算正序电流、负序电流和零序电流。处理器被进一步编程为从负序电流分量中提取补偿负序电流，基于补偿负序电流和正序电流确定故障参考电流矢量，基于补偿负序电流和故障参考电流矢量识别配电电路中的EVD故障，并且将EVD故障局部化为三相输出中的第一相、第二相和第三相中的一相。在局部化EVD故障中，处理器被进一步编程为确定补偿负序电流的相角，部分地基于正序电流的相角确定第一相、第二相和第三相中的每个相的负序电流参考相角，确定补偿负序电流的相角与第一相、第二相和第三相的负序电流参考相角中的一个负序电流参考相角之间的最小差异，并且基于所确定的最小差异将EVD故障局部化为第一相、第二相和第三相中的一个相。

已经根据优选实施例的方式描述本发明，并且可理解的是除这些明确陈述外，等价、替代以及修改是可行的，并且落入所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种配电电路，包括：

输入，其可连接到AC源；

三相输出，其可连接到电机的端子，所述三相输出被配置成向所述电机提供三相电压和电流；

位于所述输入和所述输出之间的一个或多个电路器件，其被配置成控制到所述输出的三相电压和电流；以及

诊断系统，其被配置成检测所述配电电路中的过度电压降(EVD)故障，所述诊断系统包括处理器，所述处理器被编程为：

接收向所述电机的端子提供的三相电压和电流；

确定向所述端子提供的三相电压和电流的基波分量；

由所述三相电流的基波分量计算正序电流、负序电流和零序电流；

从所述负序电流分量中提取补偿负序电流；

将所述补偿负序电流添加到所述正序电流，以确定故障参考电流矢量；

部分地基于所述正序电流的相角确定每个相的负电流参考相角；以及

基于所述补偿负序电流、所述故障参考电流矢量和所述负电流参考相角识别所述配电电路中的EVD故障。

2.根据权利要求1所述的配电电路，其中在从所述负序电流中提取所述补偿负序电流中，所述处理器被进一步编程为：

确定所述负序电流中的外来负序电流分量，所述外来负序电流分量包括由失衡电源电压和电路内在不平衡中的至少一个引起的负序电流；以及

从所述负序电流中减去所述外来负序电流分量，以确定所述补偿负序电流。

3.根据权利要求2所述的配电电路，其中在确定所述外来负序电流分量中，所述处理器被进一步编程为基于来自所述三相电压的基波分量的负序电压分量并且基于负序阻抗确定所述外来负序电流分量。

4.根据权利要求3所述的配电电路，其中所述处理器被进一步编程为使用在所述电机处于健康状态的操作期间所获取的负序电压和负序电流来计算所述负序阻抗。

5.根据权利要求1所述的配电电路，其中所述处理器被进一步编程为：

确定所述补偿负序电流的平均值和标准偏差值；以及

基于所述补偿负序电流的所确定的平均值和标准偏差值确定补偿负序电流阈值。

6.根据权利要求5所述的配电电路，其中在识别EVD故障中，所述处理器被进一步编程为：

将所提取的补偿负序电流与所述补偿负序电流阈值相比较；

将所述正序电流与电机的全负载电流相比较；以及

如果所提取的补偿负序电流大于所述补偿负序电流阈值并且所述正序电流大于所述电机的所述全负载电流的预定百分比，则表明所述配电电路中的EVD；

否则，确定在所述配电电路中不存在EVD。

7.根据权利要求1所述的配电电路，其中所述处理器被进一步编程为使EVD故障局部化为三相输出中的第一相、第二相和第三相中的一相，并且其中在使EVD故障局部化为所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相中，所述处理器被进一步编程为：

确定所述补偿负序电流的相角；

将所述补偿负序电流的相角与所述第一相、所述第二相和所述第三相中的每个相的负序电流参考相角相比较；

确定所述补偿负序电流的相角与所述第一相、所述第二相和所述第三相的所述负序电流参考相角中的一个负序电流参考相角之间的最小差异；以及

基于所确定的最小差异将EVD故障局部化为所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相。

8.根据权利要求7所述的配电电路，其中在将所述EVD故障局部化为所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相中，所述处理器被进一步编程为：

将所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相的故障参考电流矢量的角度与所述第一相、所述第二相和所述第三相中的另一个相的所述故障参考电流矢量的角度相比较；

将所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相的故障参考电流矢量的幅度与所述第一相、所述第二相和所述第三相中的另一个相的所述故障参考电流矢量的幅度相比较；以及

基于一个相的所述故障参考电流矢量的角度和幅度与另一相的所述故障参考电流矢量的角度和幅度的比较，确定所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相中的EVD故障的存在。

9.根据权利要求8所述的配电电路，其中所述处理器被进一步编程为通过验证下式来确定所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相中的EVD故障的存在：

angl(I_{n1_HVD})-angl(I_{n2_HVD})<120°并且mag(I_{n2_HVD})>mag(I_{n1_HVD})，

其中n1是被识别为在所述相与所述补偿负序电流的相角之间具有所确定的最小差异的相，而n2是另一相。

10.根据权利要求1所述的配电电路，其中所述一个或多个电路器件包括断路器、接触器、熔断器、断开、电机控制中心、软起动器或电机驱动器中的至少一个。

11.根据权利要求1所述的配电电路，其中所述诊断系统中的所述处理器接收由集成在电机控制中心、软起动器或电机驱动器中的一个中的传感器获取的三相电压和电流数据。

12.一种方法，用于检测配电电路中的过度电压降(EVD)故障，所述方法包括：

通过电压和电流传感器测量向配电电路的电机端子提供的三相电压和电流；

使诊断系统基于所测量的三相电压和电流检测配电电路中的过度电压降(EVD)故障，其中使所述诊断系统检测所述EVD故障包括：

接收向所述电机端子提供的所测量的三相电压和电流；

分析所述三相电压和电流以便确定所述三相电压和电流的基波分量；

由三相电流的基波分量计算正序电流、负序电流和零序电流；

从所述负序电流分量中提取补偿负序电流；

将所述补偿负序电流添加到所述正序电流以确定故障参考电流矢量；

部分地基于所述正序电流的角度确定每个相的负电流参考相角；以及

基于所述补偿负序电流、所述故障参考电流矢量和所述负电流参考相角识别配电电路中的EVD故障。

13.根据权利要求12所述的方法，其中提取所述补偿负序电流进一步包括：

确定所述负序电流中的外来负序电流分量，所述外来负序电流分量包括由失衡电源电压和电路内在不平衡中的至少一个引起的负序电流；以及

从所述负序电流中减去所述外来负序电流分量以确定所述补偿负序电流。

14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

确定所述补偿负序电流的平均值和标准偏差值；

基于所述补偿负序电流的所确定的平均值和标准偏差值确定补偿负序电流阈值；

将所提取的补偿负序电流与所述补偿负序电流阈值进行比较；

将所述正序电流与所述电机的全负载电流进行比较；以及

如果所提取的补偿负序电流大于所述补偿负序电流阈值并且所述正序电流大于所述电机的全负载电流的预定百分比，则表明配电电路中的EVD；

否则，确定在配电电路中不存在EVD。

15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括将EVD故障局部化为所述三相输出中的第一相、第二相和第三相中的一个相，其中将所述EVD故障局部化包括：

确定所述补偿负序电流的相角；

将所述补偿负序电流的相角与所述第一相、所述第二相和所述第三相中的每个相的负序电流参考相角进行比较；

确定在所述补偿负序电流的相角与所述第一相、所述第二相和所述第三相的负序电流参考相角中的一个负序电流参考相角之间的最小差异；以及

基于所确定的最小差异将所述EVD故障局部化为所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相。

16.根据权利要求15所述的方法，其中将所述EVD故障局部化进一步包括：

将所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相的故障参考电流矢量的角度与所述第一相、所述第二相和所述第三相中的另一个相的故障参考电流矢量的角度相比较；

将所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相的故障参考电流矢量的幅度与所述第一相、所述第二相和所述第三相中的另一个相的故障参考电流矢量的幅度相比较；以及

基于一个相的所述故障参考电流矢量的角度和幅度与另一相的所述故障参考电流矢量的角度和幅度的比较，确定所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相中的EVD故障的存在；

其中通过验证下式来确定所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相中的EVD故障的存在：

angl(I_{n1_HVD})-angl(I_{n2_HVD})<120°并且mag(I_{n2_HVD})>mag(I_{n1_HVD})，

其中n1是被识别为在所述相与所述补偿负序电流的相角之间具有所确定的最小差异的相，而n2是另一相。

17.一种诊断系统，被配置成检测配电电路中的过度电压降(EVD)故障，所述诊断系统包括：

处理器，其被编程为：

接收向被连接到所述配电电路的电机端子提供的三相电压和电流；

确定向所述端子提供的三相电压和电流的基波分量；

由三相电流的所述基波分量计算正序电流、负序电流和零序电流；

从所述负序电流分量中提取补偿负序电流；

基于所述补偿负序电流和所述正序电流确定故障参考电流矢量；

基于所述补偿负序电流和所述故障参考电流矢量识别所述配电电路中的EVD故障；以及

将所述EVD故障局部化为所述三相输出中的第一相、第二相和第三相中的一个相，其中在局部化所述EVD故障中，所述处理器被进一步编程为：

确定所述补偿负序电流的相角；

部分地基于所述正序电流的相角确定所述第一相、所述第二相和所述第三相中的每个相的负序电流参考相角；

确定在所述补偿负序电流的相角与所述第一相、所述第二相和所述第三相的所述负序电流参考相角中的一个负序电流参考相角之间的最小差异；以及

基于所确定的最小差异将所述EVD故障局部化为所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相。

18.根据权利要求17所述的诊断系统，其中在从所述负序电流提取所述补偿负序电流中，所述处理器被进一步编程为：

确定所述负序电流中的外来负序电流分量，所述外来负序电流分量包括由失衡电源电压和电路内在不平衡中的至少一个引起的负序电流；以及

从所述负序电流减去所述外来负序电流分量以确定所述补偿负序电流。

19.根据权利要求18所述的诊断系统，其中所述处理器被进一步编程为：

确定所述补偿负序电流的平均值和标准偏差值；以及

基于所述补偿负序电流的所确定的平均值和标准偏差值确定补偿负序电流阈值；以及

其中，在识别EVD故障中，所述处理器被进一步编程为：

将所提取的补偿负序电流与所述补偿负序电流阈值相比较；

将所述正序电流与所述电机的全负载电流相比较；以及

如果所提取的补偿负序电流大于所述补偿负序电流阈值并且所述正序电流大于所述电机的所述全负载电流的预定百分比，则表明所述配电电路中的EVD；

否则，确定在配电电路中不存在EVD。

20.根据权利要求17所述的诊断系统，其中在将所述EVD故障局部化为所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相中，所述处理器被进一步编程为：

将所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相的故障参考电流矢量的角度与所述第一相、所述第二相和所述第三相中的另一个相的所述故障参考电流矢量的角度相比较；

将所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相的所述故障参考电流矢量的幅度与所述第一相、所述第二相和所述第三相中的另一个相的所述故障参考电流矢量的幅度相比较；以及

基于一个相的所述故障参考电流矢量的角度和幅度与另一相的所述故障参考电流矢量的角度和幅度的比较，确定所述第一相、所述第二相和所述第三相中的一个相中的EVD故障的存在。