JP2018501775A - 変圧器中性点遮断システムを動作させるためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、国際特許出願として2016年1月6日に出願されており、2015年1月6日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR ACTUATING A TRANSFORMER NEUTRAL BLOCKING CIRCUIT」という題名の米国特許出願第62/100,395号の優先権を主張するものであり、この米国特許出願の開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
12 変圧器
14 電気的接地
100 高電圧変圧器
102 電気的保護システム、電気的保護回路
103 支持体
104 EMP/IEMI遮蔽および電気的にフィルタリングされた筐体
105 制御デバイス
200 電気的保護回路
202 スイッチ組立体
204 DCスイッチ
206 シャント抵抗器
208 交流電流(AC)スイッチ
210 DC電流遮断構成要素
212 抵抗器
214 コンデンサバンク
216 過電圧保護デバイス
218 3重火花間隙
220 メンテナンスバイパススイッチ
300 常時接地システム
302 制御デバイス
304 制御モジュール
306 GIC測定デバイス
308 変流器(CT)
310 変流器(CT)
312 変流器(CT)
314 中性点電流センサ
316 電圧プローブ
318 処理デバイス
320 メモリデバイス
322 警報デバイス
324 スイッチ制御デバイス
400 試験プロセス
500 試験プロセス
600 試験プロセス
700 試験プロセス
800 試験プロセス
900 試験プロセス
1000 試験プロセス
1100 試験プロセス
1200 試験プロセス
1300 試験プロセス
1400 試験プロセス
Claims (28)
- 変圧器を含む交流電流システム中で使用するための電気的保護回路のための制御デバイスであって、前記電気的保護回路が、スイッチ組立体を含み、前記スイッチ組立体に基づいて、第1の状態および第2の状態で動作するように構成され、前記第2の状態が保護モードを提供し、前記制御デバイスが、
(a)電気特性を測定するように構成される第1の測定プローブと、
(b)前記電気的保護回路内の電気特性を測定するように構成される第2の測定プローブと、
(c)処理デバイスを含む制御モジュールであって、
(i)前記第1の測定プローブからの測定値を監視し、前記第1の測定プローブからの前記測定値が第1の所定の閾値を超えることに基づいて、前記スイッチ組立体へ保護作動制御信号を送信し、
(ii)前記第2の測定プローブからの測定値を監視し、前記第2の測定プローブからの前記測定値が第2の所定の閾値を満足することに基づいて、前記スイッチ組立体へ保護解除制御信号を送信するための命令を実行するように構成される制御モジュールと
を備える、制御デバイス。 - 前記第1の測定プローブが前記スイッチ組立体と直列に電気的に接続される、請求項1に記載の制御デバイス。
- 前記第1の測定プローブが、直流電流(DC)および疑似DC電流のうちの少なくとも1つを測定するように構成され、前記制御モジュールが、前記第1の測定プローブからの前記測定値に基づいて、地磁気誘導電流を検出するための命令を実行するようにさらに構成される、請求項2に記載の制御デバイス。
- 前記第1の測定プローブが、交流電流(AC)を測定するように構成され、前記制御モジュールが、前記第1の測定プローブからの前記測定値が前記第1の閾値を超えるとの判定に基づいて、警報を生成するように構成される、請求項2に記載の制御デバイス。
- 前記第2の測定プローブが、交流電流(AC)を測定するように構成され、前記測定された交流電流(AC)が5,000アンペアを超えると前記第2の所定の閾値が満足される、請求項1に記載の制御デバイス。
- 前記第2の測定プローブが、前記スイッチ組立体に並列な経路に電気的に接続される、請求項5に記載の制御デバイス。
- 前記第2の測定プローブが、中性点交流電流(AC)を測定するように構成され、前記制御モジュールが、
前記第2の測定プローブからの前記測定値が少なくとも所定の継続時間の間、前記第2の所定の閾値を満足するとの判定に基づいて、前記保護作動制御信号を送信することをディセーブルし、
前記第2の測定プローブからの前記測定値が少なくとも第2の所定の継続時間の間、前記第2の所定の閾値を満足しないとの判定に基づいて、前記保護作動制御信号を送信することをイネーブルするための命令を実行するようにさらに構成される、請求項1に記載の制御デバイス。 - 前記第2の測定プローブがDC電圧を測定するように構成され、前記測定されたDC電圧が少なくとも3,600秒の間8ボルトより低いと前記第2の所定の閾値が満足される、請求項1に記載の制御デバイス。
- 前記第2の測定プローブが前記変圧器の変圧器中性点と接地との間に電気的に接続される、請求項8に記載の制御デバイス。
- 前記第2の測定プローブが前記変圧器中性点と前記接地との間の開放接続を検出するように構成され、前記制御モジュールが、前記第2の測定プローブからの測定値が少なくとも60秒の間0.5アンペアより低いときは前記第2の測定プローブからの前記測定値が前記第2の所定の閾値を満足するとの判定に基づいて、警報を生成し、前記保護作動制御信号を送信することをディセーブルするように構成される、請求項9に記載の制御デバイス。
- 過電圧保護デバイスを通る電流を測定するように構成される第3の測定プローブをさらに備え、前記制御モジュールが、前記第3の測定プローブからの測定値を監視し、前記第3の測定プローブからの前記測定値が第3の所定の閾値を超えることに基づいて、前記スイッチ組立体に前記解除信号を送信するようにさらに構成される、請求項1に記載の制御デバイス。
- 前記制御モジュールが、前記第3の測定プローブからの前記測定値が前記第3の所定の閾値を超えることに基づいてイベントカウンタを増分するようにさらに構成される、請求項11に記載の制御デバイス。
- 前記制御モジュールが、前記イベントカウンタが所定のイベントカウントを超えると判定すると前記保護モードの作動をディセーブルにするようにさらに構成される、請求項12に記載の制御デバイス。
- 前記制御モジュールが、前記イベントカウンタが所定のイベントカウントを超えると判定すると警報を生成するようにさらに構成される、請求項12に記載の制御デバイス。
- 電流が前記スイッチ組立体を通るのを防止し、交流電流(AC)が前記電気的保護回路のコンデンサバンクを通って接地するのを可能にするように、スイッチを開にすることによって、前記保護作動制御信号が前記電気的保護回路の前記保護モードを作動し、電流が前記スイッチ組立体を通ることを可能にし、前記交流電流(AC)が前記電気的保護回路の前記コンデンサバンクを通って接地するのをディセーブルするように、前記スイッチを閉にすることによって、前記保護解除制御信号が前記電気的保護回路の前記保護モードを非活動化する、請求項1に記載の制御デバイス。
- 前記制御モジュールが、
前記変圧器の変圧器中性点と接地との間の交流電流電圧および直流電流電圧に基づく時間-過電圧値、ならびに前記交流電流電圧または直流電流電圧がプリセット限界を超える時間を計算し、
前記計算された時間-過電圧値が所定の時間-過電圧閾値を超えるとの判定に基づいて、前記保護作動制御信号を送信することをディセーブルするための命令を実行するようにさらに構成される、請求項1に記載の制御デバイス。 - 前記第1の測定プローブが前記電気的保護回路の前記スイッチ組立体を通る電流を測定するように構成され、前記第2の測定プローブが過電圧保護デバイスを通る電流を測定するように構成され、前記制御デバイスが、
前記スイッチ組立体に並列な経路を通る、前記電気的保護回路中の電流を測定するように構成される第3の測定プローブと、
前記変圧器の前記変圧器中性点と接地との間の電圧を測定するように構成される第4の測定プローブと
をさらに備える、請求項1に記載の制御デバイス。 - 変圧器を含む交流電流システム中で使用するための電気的保護回路のための制御デバイスであって、前記電気的保護回路が過電圧保護デバイスを含み、前記制御デバイスが、
(a)前記過電圧保護デバイスを通る電流を測定するように構成される電流プローブと、
(b)処理デバイスを含む制御モジュールであって、
(i)前記電流プローブからの測定値を監視して、前記過電圧保護デバイスがトリガしたことを判定し、
(ii)前記過電圧保護デバイスがトリガすると、過電圧保護デバイストリガカウントを増分し、
(iii)前記過電圧保護デバイストリガカウントが所定のカウント閾値を超えると警報を生成する
ように構成される制御モジュールと
を備える、制御デバイス。 - 前記制御モジュールが、前記電流プローブからの測定値を所定の電流閾値と比較することに基づいて、過電圧保護デバイスがトリガしたことを判定するように構成される、請求項18に記載の制御デバイス。
- 前記制御モジュールが、前記過電圧保護デバイスがトリガしたとの判定に基づいて保護モードを非活動化するようにさらに構成される、請求項19に記載の制御デバイス。
- 前記制御モジュールが、前記過電圧保護デバイストリガカウントが所定のカウント閾値を超えるとの判定に基づいて前記保護モードをディセーブルするようにさらに構成される、請求項19に記載の制御デバイス。
- 前記制御モジュールが、保護モードビットをディセーブルにすることによって、前記保護モードをディセーブルにする、請求項21に記載の制御デバイス。
- 変圧器を含む交流電流システム中で使用するための電気的保護システムであって、
処理デバイスを含む制御モジュールであって、
(a)電気的保護回路内の第1の電気特性に対応する第1の受信した測定値を監視し、前記第1の受信した測定値が第1の所定の閾値を満足することに基づいて、前記電気的保護回路のスイッチ組立体へ保護作動制御信号を送信し、
(b)前記第1の電気特性と異なる、前記電気的保護回路内の第2の電気特性に対応する第2の受信した測定値を監視し、前記第2の受信した測定値が第2の所定の閾値を満足することに基づいて、前記スイッチ組立体へ保護解除制御信号を送信するための命令を実行するように構成される制御モジュール
を備える、システム。 - 前記電気的保護回路の前記第1の電気特性を測定するように構成される第1の測定プローブと、前記電気的保護回路の前記第2の電気特性を測定するように構成される第2の測定プローブとをさらに備える、請求項23に記載の電気的保護システム。
- 前記第1の受信した測定値が前記第1の測定プローブから受信され、前記第1の測定プローブが、前記変圧器の変圧器中性点におけるDC電圧および交流電流(AC)電圧を測定するように構成される電圧プローブを備える、請求項24に記載の電気的保護システム。
- 前記第1の受信した測定値が前記第2の測定プローブから受信され、前記第2の測定プローブが、前記スイッチ組立体を通る電流を測定するように構成される電流プローブを備える、請求項24に記載の電気的保護システム。
- 前記スイッチ組立体を含む前記電気的保護回路をさらに備える、請求項23に記載の電気的保護システム。
- 前記制御モジュールが、
前記電気的保護回路の過電圧保護デバイスを通る電流に対応する第3の受信した測定値を監視し、
前記第3の受信した測定値が所定の電流閾値を超えるとイベントカウンタを増分し、
前記イベントカウンタが所定のイベントカウントを超えると判定すると前記保護モードの作動をディセーブルにし、
前記イベントカウンタが所定のイベントカウントを超えると判定すると警報を生成する
ようにさらに構成される、請求項27に記載の電気的保護システム。
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