专利名称：过电压抑制装置的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种用于抑制闭合电路断路器时产生的过电压的过电压抑制装置。
背景技术：
在未通过电感器补偿的无负载传输线中，在电路断路器中断传输线之后，传输线上仍有直流电压。已知如果在仍有直流电压的状态下重新闭合电路断路器会产生过电压 (闭合浪涌)。过电压的幅度变为系统电压的若干倍。如果像这样产生了大的过电压，担心会影响到系统中安装的设备绝缘状况。因此，作为一种用于在闭合无负载传输线时抑制过电压的方法，已知提供一种具有电阻器的电路断路器。在日本的500kV系统中，例如，采用具有电阻器的电路断路器来抑制像这样的过电压。在具有电阻器的电路断路器中，将通过串联电阻器和触点构成的电阻器触点与电路断路器的主触点并联。在具有电阻器的电路断路器中，在电路断路器的主触点之前闭合电阻器的触点。通过这种方式抑制过电压。另一方面，在由电感器补偿的无负载传输线中，在电路断路器中断传输线之后，由于其静电电容和电感的原因，在传输线中产生振荡电压。在这种情况下，如果在电路断路器触点之间电压大时的时间点重新闭合电路电路断路器，会产生过电压。作为在重新闭合电感器补偿的传输线时抑制过电压的方法，已知一种用于控制电路断路器闭合相位的方法。 这是一种如下的方法在触点间电压小时的时间点重新闭合电路断路器。作为估计电极触点间电压变小的时间点的方法，已知以下方法。作为一种方法，如下文所述，公开了一种方法，通过对电路断路器触点间的电压进行函数近似，在最佳时机闭合电路断路器。首先，将功率源电压假设为市电频率的正弦波。 此外，如果线路侧的振荡电压由单一频率构成，也可以假设其为正弦波。通过正弦波对两个电压进行函数近似，从而估计触点之间的电压。基于触点之间的电压决定电路断路器的闭合时间。作为第二种方法，如下文所述，公开了一种方法，通过测量电路断路器触点间的电压零点间的时间，在触点间电压将来的零点闭合电路电路断路器。测量断路后触点间电压周期中电压零点间的时间以及触点间电压下一周期中电压零点间的时间。如果触点间电压零点之间的这两个时间是相同的，就可以找到触点间电压的频率。通过这种方式，无论触点间电压波形是什么，都可以估计触点间电压的将来零点。不过，在上述过电压抑制方法中，分别存在以下问题。在利用具有电阻元件的电路断路器抑制过电压的情况下，必须要特别向通常的电路断路器增加具有电阻元件的电路断路器。因此，在将电路断路器看做整体的情况下，电路断路器可能尺寸变得很大。在传输线中，存在安装电感器以补偿其电容性功率的情况。在电路断路器断开安装了电感器的传输线时，在传输线中产生电压振荡，其频率由传输线的静电电容和电感器的电感决定。线路电压振荡的频率一般不同于功率源电压的频率。在这种情况下，电路断路器的触点间电压在一方面中变成多频率波。这次，在通过对电路断路器触点间电压进行函数近似在最佳时机闭合电路电路断路器的情况下，有以下问题。在传输线的用于确定线路电压振荡的频率的静电电容中，存在涉及自相位的对地分量、其它相位之间的相互分量以及其它相位的对地分量。根据传输线的几何布局，这些静电电容针对每相变为不同的值。因此，线路侧电压的振荡波形变为单一频率正弦波是非常稀有的。通常，在很多情况下，振荡波形自身已经处于多频波状态。在这种情况下，对线路电压振荡自身进行函数近似是困难的。因此，从函数近似获得触点间电压实际上极其困难。在电路断路器触点间施加电压的状态下闭合电路断路器的情况下，在触点间电压变得大于触点间电介质强度时，在触点之间产生放电。如果产生放电，在触点机械接触之前，电路断路器处于电气接触中。这种放电被称为预电弧放电。在这里，在电路断路器触点间电压处于多频波状态的情况下，可能有电压的波高值变得不低于功率源电压的情况。在这种情况下，如果在触点间电压处于零点时尝试闭合电路断路器，由于在触点间电压大时上述预电弧放电的原因，电路断路器可能因为放电而变为闭合状态。在这种情况下，产生大的过电压。于是，在触点间电压处于多频波形式的情况下，不可能通过仅测量触点间电压的零点来抑制过电压。本公开的目的是提供一种过电压抑制装置，即使在电路断路器触点间电压是多频波的情况下，这种过电压抑制装置也能够抑制在闭合电路电路断路器时产生的过电压。
发明内容
在一些实施例中，公开了一种系统，包括用于测量功率源侧电压的波形的功率源侧电压检测器，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压；用于测量传输线侧电压的波形的传输线侧电压检测器，所述传输线侧电压是所述电路断路器传输线侧的对地电压；与所述功率源侧电压检测器和传输线侧电压检测器通信的波形计算装置，用于计算所述功率源侧电压检测器测量的所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压检测器测量的传输线侧电压波形的相加波形；计算所述相加波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源侧电压频率且高于直流分量频率的分量的波形；以及检测所提取波形的周期；以及用于基于所检测的周期闭合所述电路断路器的开关。所述波形计算装置还包括提取低频分量的低通滤波器和提取高频分量的高通滤波器、相位检测单元和闭合信号输出单元。所述波形计算装置还包括提取指定频带的带通滤波器。所述波形计算装置还用于判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧(secondary arc)电流是否熄灭；计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；在指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，估计闭合所述电路断路器的时间点为触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在估计的闭合所述电路断路器的时间点闭合所述电路断路器。所述波形计算装置还包括提取指定频带的带通滤波器。所述波形计算装置还包括提取低频分量的低通滤波器和提取高频分量的高通滤波器。在其它实施例中，公开了一种系统，包括用于测量功率源侧电压的波形的功率源侧电压测量单元，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压；用于测量传输线侧电压的波形的传输线侧电压测量单元，所述传输线侧电压是所述电路断路器传输线侧的对地电压；与所述功率源侧电压测量单元和传输线侧电压测量单元通信的计算机，用于 计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；计算所述触点间电压波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源频率且高于直流分量频率的分量的波形；以及检测所提取波形的周期；以及用于基于所检测的周期闭合所述电路断路器的电路。所述计算机还包括提取低频分量的低通滤波器和提取高频分量的高通滤波器。所述计算机还包括提取指定频带的带通滤波器。所述计算机还用于判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭；在指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，估计闭合所述电路断路器的时间点为触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在估计的闭合所述电路断路器的时间点闭合所述电路断路器。所述计算机还包括提取低频分量的低通滤波器和提取高频分量的高通滤波器。所述计算机还可以包括提取指定频带的带通滤波器。在其它实施例中，公开了一种方法，包括测量功率源侧电压的波形，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压；测量传输线侧电压的波形，所述传输线侧电压是电路断路器传输线侧的对地电压；计算所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形的相加波形；从所述相加波形提取频带低于所述功率源频率且高于直流分量频率的分量的波形；检测所提取波形的周期；以及基于所述周期闭合所述电路断路器。该方法还可以包括判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭；计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；在判定指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，基于电极触点间电压的波形，估计闭合所述电路断路器的时间点为触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在所述时间点闭合所述电路断路器。在其它实施例中，公开了一种方法，包括测量功率源侧电压的波形，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压；测量传输线侧电压的波形，所述传输线侧电压是电路断路器传输线侧的对地电压；计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；计算所述触点间电压波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源频率且高于直流分量频率的分量的波形；检测所提取波形的周期；以及基于所述周期闭合所述电路断路器。该方法还可以包括判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭；在判定指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，基于所述触点间电压的波形，估计闭合所述电路断路器的时间点为触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在所述时间点闭合所述电路断路器。在其它实施例中，公开了一种设备，包括至少一个包括代码的计算机可读非暂时存储介质，在至少一个处理器执行所述代码时，用于接收功率源侧电压的波形，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压；接收传输线侧电压的波形，所述传输线侧电压是电路断路器传输线侧的对地电压；计算所述功率源侧电压检测器测量的所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压检测器测量的传输线侧电压波形的相加波形；计算所述相加波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源侧电压频率且高于直流分量频率的分量的波形；检测所提取波形的周期；以及基于所检测的周期闭合所述电路断路器。所述处理器还用于判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭； 在判定指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，基于所述触点间电压的波形，估计闭合所述电路断路器的时间点为触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候； 以及在所述时间点闭合所述电路断路器。在其它实施例中，公开了一种设备，包括至少一个包括代码的计算机可读非暂时存储介质，在至少一个处理器执行所述代码时，用于接收功率源侧电压的波形，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压；接收传输线侧电压的波形，所述传输线侧电压是电路断路器传输线侧的对地电压；计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；计算所述触点间电压波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源频率且高于直流分量频率的分量的波形；检测所提取波形的周期；以及基于所检测的周期闭合所述电路断路器。所述处理器还用于判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭；在指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，估计闭合所述电路断路器的时间点为触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在估计的闭合所述电路断路器的时间点闭合所述电路断路器。
[图1]结构图，示出了应用根据本公开第一实施例的过电压抑制装置的功率系统的构造。[图2]结构图，示出了根据第一实施例的过电压抑制装置的构造。[图3]波形图，示出了电路断路器功率源侧电压的电压波形，这是由根据第一实施例的功率源侧电压测量单元测量的。[图4]波形图，示出了电路断路器线路侧电压的电压波形，这是由根据第一实施例的线路侧电压测量单元测量的。[图5]波形图，示出了根据第一实施例的电路断路器触点间电压的电压波形。[图6]波形图，示出了由根据第一实施例的绝对值计算单元计算处理的电压波形。[图7]波形图，示出了由根据第一实施例的低通滤波器计算处理的电压波形。[图8]波形图，示出了由根据第一实施例的高通滤波器计算处理的电压波形。[图9]结构图，示出了应用根据本公开第二实施例的过电压抑制装置的功率系统的构造。[图10]结构图，示出了根据第二实施例的过电压抑制装置的构造。[图11]波形图，示出了由根据第二实施例的减法器计算处理的电路断路器触点间电压的电压波形。[图12]波形图，示出了由根据第二实施例的绝对值计算单元计算处理的电压波形。[图13]波形图，示出了由根据第二实施例的低通滤波器计算处理的电压波形。[图14]波形图，示出了由根据第二实施例的高通滤波器计算处理的电压波形。[图15]结构图，示出了应用根据本公开第三实施例的过电压抑制装置的功率系统的构造。[图16]结构图，示出了根据第三实施例的过电压抑制装置的构造。[图17]波形图，示出了电路断路器功率源侧电压的电压波形，这是由根据第三实施例的功率源侧电压测量单元测量的。[图18]波形图，示出了电路断路器线路侧电压的电压波形，这是由根据第三实施例的线路侧电压测量单元测量的。[图19]波形图，示出了由根据第三实施例的减法器计算处理的电压波形。[图20]波形图，示意性示出了在电路断路器根据第三实施例闭合无负载传输线的情况下产生的闭合电弧。[图21]特性曲线图，示出了在闭合根据第三实施例的电路断路器时的预电弧放电产生电压的特性。[图22]结构图，示出了应用根据本公开第四实施例的过电压抑制装置的功率系统的构造。[图23]结构图，示出了根据本公开第四实施例的过电压抑制装置的构造。
具体实施例方式图1为结构图，示出了应用根据本公开第一实施例的过电压抑制装置10的功率系统1的构造。此外，在以下附图中为相同部分赋予相同的附图标记，将省略其详细描述，将主要描述不同的部分。在以下实施例中将通过相同方式省略重复的描述。功率系统1装备有功率源总线2、三相的电路断路器3U、3V、3W、传输线4、功率源侧的三相电压检测器5U、5V、5W、线路侧三相电压检测器6U、6V、6W和过电压抑制装置10。功率源总线2是被供以U相、V相和W相构成的三相交流功率源的功率系统的总线。传输线4通过电路断路器3U、3V、3W电连接到功率源总线2。尽管未示出，但在传输线4的每一相和地之间安装电感器。存在以下情况这些电感器安装在传输线4的两端， 或这些电感器仅安装在一侧。电路断路器3U、3V、3W分别连接传输线4和功率源总线2的每一相。电路断路器 3U、3V、3W均为要针对每一相单独操作的每相操作类型的电路断路器。分别为U相、V相和 W相提供电路断路器3U、3V、3W。分别为功率源总线2的对应相提供功率源侧电压检测器5U、5V、5W的每个。例如， 功率源侧电压检测器5U、5V、5W均为变压器。功率源侧电压检测器5U、5V、5W的每个分别检测功率源总线2的对应相电压(对地电压)。亦即，功率源侧电压检测器5U、5V、5W的每个分别检测对应电路断路器3U、3V、3W的功率源侧电压。功率源侧电压检测器5U、5V、5W的每个分别向过电压抑制装置10输出所检测的功率源总线2的相电压的每个。分别为传输线4的对应相提供线路侧电压检测器6U、6V、6W的每个。例如，线路侧电压检测器6U、6V、6W均为变压器。线路侧电压检测器6U、6V、6W的每个分别检测传输线4 的对应相电压(对地电压)。亦即，线路侧电压检测器6U、6V、6W的每个分别检测对应电路断路器3U、3V、3W的线路侧电压。线路侧电压检测器6U、6V、6W的每个分别向过电压抑制装置10输出所检测的传输线4相电压的每个。
将功率源侧电压检测器5U、5V、5W检测的功率源总线2的每个相电压以及线路侧电压检测器6U、6V、6W检测的传输线4的每个相电压输入到过电压抑制装置10。在电路断路器3U、3V、3W断开的情况下，过电压抑制装置10分别基于功率源总线2的每个相电压以及传输线4的每个相电压闭合电路断路器3U、3V、3W。过电压抑制装置10装备有功率源侧电压测量单元11、线路侧电压测量单元12、波形计算单元13、相位检测单元14和闭合信号输出单元15。功率源侧电压测量单元11测量由功率源侧电压检测器5U、5V、5W检测的电路断路器3U、3V、3W的功率源侧的电压。功率源侧电压测量单元11将在电路断路器3U、3V、3W的功率源侧测量的电压波形数据输出到波形计算单元13。线路侧电压测量单元12测量由线路侧电压检测器6U、6V、6W检测的传输线4的电压。线路侧电压测量单元12向波形计算单元13输出测量的传输线4的电压波形数据。波形计算单元13执行波形计算处理，以便针对功率源侧电压测量单元11测量的功率源总线2的电压波形数据和线路侧电压测量单元12测量的传输线4的电压波形数据检测闭合电路断路器3U、3V、3W的相位(定时)。波形计算单元13向相位检测单元14输出经过波形计算处理的电压波形数据。相位检测单元14基于经波形计算单元13进行波形计算处理的电压波形数据分别检测闭合电路断路器3U、3V、3W的相位。相位检测单元14向闭合信号输出单元15输出闭合每相的检测到的相位。闭合信号输出单元15输出在相位检测单元14检测到的每相分别闭合电路断路器 3U.3V.3ff的闭合信号。于是，由本公开的系统闭合电路断路器包括向电路断路器发送闭合信号。在本公开中可以将波形计算单元13、相位检测单元14和闭合信号输出单元15统称为波形计算装置，其可以是专用或通用计算机或计算机或其它电子系统的一部分。波形计算装置可以包括计算机可读非暂时存储介质，其包括由至少一个处理器执行的代码。图2为结构图，示出了根据本公开第一实施例的过电压抑制装置10的构造。此外， 在图2中，仅示出了电路断路器3U、3V、3W中一相部分的构造，但假设另外两相部分是以同样方式构造的。此外，在这里，将主要描述一相(U相)部分的构造，假设其它两相部分(V相和W 相)是以相同方式构造的，因此将任意省略其描述。类似地，在以下实施例中，将任意省略另外两相部分的描述。波形计算单元13装备有加法器131、绝对值计算单元132、低通滤波器133和高通滤波器134。它可以是专用或通用计算机，或计算机或其它电子系统的一部分。波形计算单元13可以包括计算机可读非暂时存储介质，其包括由至少一个处理器执行的代码。向加法器131输入由功率源侧电压测量单元11测量的电路断路器3U的功率源侧的电压波形数据以及由线路侧电压测量单元12测量的电路断路器3U线路侧的电压波形数据。加法器131将电路断路器3U功率源侧的电压波形数据和电路断路器3U线路侧的电压波形数据相加。加法器131向绝对值计算单元132输出相加计算的电压波形数据。向绝对值计算单元132输入由加法器131计算的电压波形数据。绝对值计算单元 132计算所输入电压波形数据的绝对值。绝对值计算单元132向低通滤波器133输出所计算的绝对值的电压波形数据。
向低通滤波器133输入由绝对值计算单元132计算的电压波形数据。将低通滤波器133的截止频率设置为能够分割(cutting)市电频率的频率。低通滤波器133针对输入的电压波形数据仅让低于截止频率的频率分量通过。通过这种方式，低通滤波器133从输入的电压波形数据消除市电频率分量，该分量是高频分量。低通滤波器133向高通滤波器 134输出通过的电压波形数据。在这里，将描述低通滤波器133的截止频率。尽管在中断电路断路器3U、3V和3W之后传输线4的电压振荡频率会根据所安装电抗器的补偿比变化，但其会变得接近作为功率源侧电压频率的市电频率。因此，在电路断路器3U、3V和3W触点间的电压中产生低于市电频率的频率分量。于是，将低通滤波器133 的截止频率设置为能够分割市电频率的频率。将通过低通滤波器133的电压波形数据输入到高通滤波器134。将高通滤波器 134的截止频率设置为能够分割接近直流分量的极低频率波的频率分量的频率。高通滤波器134针对输入的电压波形数据仅让高于截止频率的频率分量通过。通过这种方式，高通滤波器134从输入的电压波形数据中消除极低频率分量。高通滤波器134向相位检测单元 14的周期检测单元141输出通过的电压波形数据。相位检测单元14装备有周期检测单元141和闭合相位计算单元142。将通过高通滤波器134的电压波形数据输入到周期检测单元141。周期检测单元 141基于输入的电压波形数据计算电路断路器3U的触点间电压变为最小的时间周期。周期计算单元141向闭合相位计算单元142输出计算的周期。向闭合相位计算单元142输入周期检测单元141计算的周期。闭合相位计算单元 142基于输入的周期计算用于闭合电路断路器3U的最佳时间(相位)。在这里，最佳闭合时间是在向闭合相位计算单元142输入周期之后估计电路断路器3U的触点间电压的电压波形变为最小的时间。闭合相位计算单元142向触点输出单元15输出计算的时间。图3至图8是波形图，示出了电压波形W3至W8，以描述根据本实施例的过电压抑制装置10中的计算处理。图3至图8分别示出了从电路断路器3U断开传输线4时的时间t0附近开始的电压波形W3至W8的状态。在图3至图8所示的坐标中，决定纵轴为电压 (p. u.每单位)，横轴为时间(秒)。图3为波形图，示出了电路断路器3U功率源侧电压(功率源总线2的电压)的电压波形W3，这是由功率源侧电压测量单元11测量的。图4为波形图，示出了电路断路器3U 线路侧电压(传输线4的电压)的电压波形W4，这是由线路侧电压测量单元12测量的。图 5为波形图，示出了电路断路器3U触点间电压的电压波形W5。图6为波形图，示出了由绝对值计算单元132计算处理的电压波形W6。图7为波形图，示出了由低通滤波器133计算处理的电压波形W7。图8为波形图，示出了由高通滤波器134计算处理的电压波形W8。将图3中所示的电压波形W3表示的电压施加到电路断路器3U的功率源侧。将图 4中所示的电压波形W4表示的电压施加到电路断路器3U的线路侧。这时，用图5中所示的电压波形W5表示电路断路器3U的触点间电压。通过从电路断路器3U功率源侧的电压波形W3减去电路断路器3U线路侧电压波形W4获得电压波形 W5。在时间t0之前电压波形W5为零，因为电路断路器3U功率源侧的电压与电路断路器3U 线路侧的电压是相同的。
向加法器131输入表示电压波形W3的电路断路器3U功率源侧的电压波形数据和表示电压波形W4的电路断路器3U线路侧的电压波形数据。加法器131将输入的两个电压波形数据相加。加法器131向绝对值计算单元132输出相加的电压波形数据。向绝对值计算单元132输入由加法器131计算的电压波形数据。绝对值计算单元 132计算所输入电压波形数据的绝对值。通过这种方式，绝对值计算单元132计算表示图6 所示的电压波形W6的电压波形数据。电压波形W6中主要存在的是低频分量FL1。向低通滤波器133输入表示绝对值计算单元132计算的电压波形W6的电压波形数据。通过这种方式，低通滤波器133计算表示图7所示电压波形W7的电压波形数据。电压波形W7变成这样的波形，其中，对于电压波形W6而言，市电频率分量得到抑制，而包括直流分量的低频分量FLl被提取出来。向高通滤波器134输入表示低通滤波器133计算的电压波形W7的电压波形数据。 通过这种方式，高通滤波器134计算表示图8所示电压波形W8的电压波形数据。在电压波形W8中，几乎消除了电压波形W7中包括的直流分量。在电压波形W8中， 或多或少地存在低频分量FLl。在低频分量FLl的每个周期中，电压变成正极性最大值的时间tc与图5所示波形W5的触点间电压变小的时间tc 一致。向周期检测单元141输入表示波形计算单元13进行波形计算的电压波形W8的电压波形数据。周期检测单元141监测表示电压波形W8的电压波形数据，直到电路断路器3U 中断传输线4之后过去预设时间为止。周期检测单元141检测所监测的电压波形W8中电压变成正极性最大值的时间tc。通过这种检测，周期检测单元141测量存在时间tc时之间的间隔。周期检测单元141基于测量的间隔计算周期TM。周期检测单元141向闭合相位计算单元142输出计算的周期TM。在这里，图8所示的电压波形W8中电压变为正极性最大值的时间tc与图5所示的触点间电压的电压波形W5的多频波电压变为最小值的时间tc 一致。于是，周期检测单元141计算的周期TM与触点间电压的电压波形W5的多频波电压变为最小的时间的周期TM 相同。闭合相位计算单元142基于周期检测单元141计算的周期TM计算对于闭合电路断路器3U而言最佳的闭合相位(闭合时间)。闭合相位是估计电压波形W8变为正极性最大值时的相位之一。闭合信号输出单元15向电路断路器3U输出闭合信号，从而在闭合相位计算单元 142计算的闭合相位闭合电路断路器3U。根据本实施例，可以获得以下操作和效果。通过获得在将电路断路器3U功率源侧的电压和电路断路器3U线路侧的电压相加之后的绝对值，能够提取频带低于功率源总线2的频率但高于直流分量频率的低频分量 FLl占主导的电压波形数据。低频分量FLl是电路断路器3U、3V、3W触点间电压的电压波形 W5的多频波的频率分量。由低通滤波器133和高通滤波器134提取低频分量FLl。通过获得提取了低频分量FLl的电压波形W8中电压变为正极性最大值的时间周期TM，能够估计电路断路器3U、3V、3W触点间电压变小的时间点。通过这种处理，在电路断路器3U、3V、3W触点间电压变小时的最佳闭合时间闭合电路断路器3U、3V、3W，即使在触点间电压处于多频波状态下时，过电压抑制装置10也能够抑制闭合电路断路器3U、3V、3W时产生的过电压。(第二实施例)图9为结构图，示出了应用根据本公开第二实施例的过电压抑制装置IOA的功率系统IA的构造。功率系统IA具有如下构造，其中，在根据图1所示的第一实施例的功率系统1中， 提供过电压抑制装置IOA取代过电压抑制装置10。在其它方面，功率系统IA与根据第一实施例的功率系统1是相同的。图10为结构图，示出了根据本实施例的过电压抑制装置IOA的构造。过电压抑制装置IOA具有如下构造，其中，在根据图2所示的第一实施例的过电压抑制装置10中，提供波形计算单元13A取代波形计算单元13。对于其它方面，过电压抑制装置IOA与根据第一实施例的过电压抑制装置10相同。波形计算单元13A装备有减法器13A1、绝对值计算单元13A2、低通滤波器13A3和高通滤波器13A4。向减法器13A1输入由功率源侧电压测量单元11测量的电路断路器3U的功率源侧的电压波形数据以及由线路侧电压测量单元12测量的电路断路器3U线路侧的电压波形数据。减法器13A1从电路断路器3U功率源侧的电压波形数据减去电路断路器3U线路侧的电压波形数据。通过计算，计算电路断路器3U触点间电压的电压波形数据。减法器13A1 向绝对值计算单元13A2输出计算的触点间电压的电压波形数据。向绝对值计算单元13A2输入减法器13A1计算的触点间电压的电压波形数据。绝对值计算单元13A2计算所输入电压波形数据的绝对值。绝对值计算单元13A2向低通滤波器13A3输出计算的绝对值的电压波形数据。向低通滤波器13A3输入由绝对值计算单元13A2计算的绝对值的电压波形数据。 将低通滤波器13A2的截止频率设置为能够分割市电频率的频率。在这里，对于截止频率而言，与根据第一实施例的低通滤波器133的相同。低通滤波器13A3针对输入的电压波形数据仅让低于截止频率的频率分量通过。通过这种方式，低通滤波器13A3从输入的电压波形数据消除市电频率分量，该分量是高频分量。低通滤波器13A3向高通滤波器13A4输出通过的电压波形数据。将通过低通滤波器13A3的电压波形数据输入到高通滤波器13A4。将高通滤波器 13A4的截止频率设置为能够分割接近直流分量的极低频率波的频率分量的频率。高通滤波器13A4针对输入的电压波形数据仅让高于截止频率的频率分量通过。通过这种方式，高通滤波器13A4从输入的电压波形数据中消除极低频率波分量。高通滤波器13A4向相位检测单元14的周期检测单元141输出通过的电压波形数据。图11至图14是波形图，示出了电压波形，以描述根据本实施例的过电压抑制装置 10中的计算处理。图11至图14分别示出了从电路断路器3U断开传输线4时的时间tl 附近开始的电压波形Wll至W14的状态。在图11至图14所示的坐标中，决定纵轴为电压 (p. u.)，横轴为时间(秒)。图11为波形图，示出了由减法器13A1计算处理的电路断路器3U触点间电压的电压波形W11。图12为波形图，示出了由绝对值计算单元13A2计算处理的电压波形W12。图 13为波形图，示出了由低通滤波器13A3计算处理的电压波形W13。图14为波形图，示出了由高通滤波器13A4计算处理的电压波形W14。向减法器13A1输入电路断路器3U的功率源侧的电压波形数据以及电路断路器3U 线路侧的电压波形数据。减法器13A1从电路断路器3U功率源侧的电压波形数据减去电路断路器3U线路侧的电压波形数据。通过这种方式，减法器13A1计算表示图11所示的电压波形Wll的电路断路器3U触点间电压的电压波形数据。在时间tl之前电压波形Wll为零， 因为电路断路器3U功率源侧的电压与电路断路器3U线路侧的电压是相同的。向绝对值计算单元13A2输入减法器13A1计算的表示电压波形Wll的电路断路器3U触点间电压的电压波形数据。绝对值计算单元13A2计算所输入电压波形数据的绝对值。通过这种方式，绝对值计算单元13A2计算表示图12所示的电压波形W12的电压波形数据。电压波形W12中主要存在的是低频分量FL1A。在这里，电压波形W12的电压变小的时间tcl与图11所示的波形Wll的触点间电压变小的时间tcl 一致。向低通滤波器13A3输入由绝对值计算单元13A2计算的表示电压波形W12的电压波形数据。通过这种方式，低通滤波器13A3计算表示图13所示电压波形W13的电压波形数据。电压波形W13变成这样的波形，其中，对于电压波形W12而言，市电频率分量得到抑制，而包括直流分量的低频分量FLlA被提取出来。向高通滤波器13A4输入表示低通滤波器13A3计算的电压波形W13的电压波形数据。通过这种方式，高通滤波器13A4计算表示图14所示电压波形W14的电压波形数据。在电压波形W14中，基本上消除了电压波形W13中包括的直流分量。在电压波形 W14中，或多或少地存在低频分量FL1A。在低频分量FLlA的每个周期中，电压变成负极性最大值的时间tcl与图11所示波形Wll的触点间电压变小的时间tcl 一致。向周期检测单元141输入表示波形计算单元13A进行波形计算的电压波形W14的电压波形数据。周期检测单元141监测表示电压波形W14的电压波形数据，直到电路断路器3U中断传输线4之后过去预设时间为止。周期检测单元141检测所监测的电压波形W14 中电压变成负极性最大值的时间tcl。通过这种检测，周期检测单元141测量存在时间tcl 时之间的间隔。周期检测单元141基于测量的间隔计算周期TM1。周期检测单元141向闭合相位计算单元142输出计算的周期TM1。在这里，图14所示电压波形W14中电压变为负极性最大值的时间tcl与图11所示触点间电压的电压波形Wll的多频波电压变为最小值的时间tcl 一致。于是，周期检测单元141计算的周期TMl与触点间电压的电压波形Wll的多频波电压变为最小的时间的周期TMl相同。闭合相位计算单元142基于周期检测单元141计算的周期TMl计算对于闭合电路断路器3U而言最佳的闭合相位(闭合时间)。闭合相位是估计电压波形W14变为负极性最大值的相位之一。闭合信号输出单元15向电路断路器3U输出闭合信号，从而在闭合相位计算单元 142计算的闭合相位闭合电路断路器3U。根据本实施例，可以获得以下操作和效果。通过获得电路断路器3U、3V、3W触点间电压的绝对值，能够提取频带低于功率源总线2的频率但高于直流分量频率的低频分量FLlA占主导的电压波形数据。低频分量FLlA 是电路断路器3U、3V、3W触点间电压的电压波形Wll的多频波的频率分量。由低通滤波器13A3和高通滤波器13A4提取低频分量FL1A。通过获得提取了低频分量FLlA的电压波形 W14中电压变为负极性最大值的时间周期TM1，能够估计电路断路器3U、3V、3W触点间电压变小的时间点。通过这种处理，在电路断路器3U、3V、3W触点间电压变小时的最佳闭合时间闭合电路断路器3U、3V、3W，即使在触点间电压处于多频波状态下时，过电压抑制装置IOA也能够抑制闭合电路断路器3U、3V、3W时产生的过电压。此外，可以通过从电路断路器3U、3V、3W的功率源侧电压减去电路断路器3U、3V、 3W的线路侧电压获得电路断路器3U、3V、3W的触点间电压。亦即，这些与电路断路器3U、3V、 3W中断电流之后计算瞬变恢复电压(恢复电压)的构造和计算方法是相同的。因此，过电压抑制单元IOA不需要特别复杂的计算处理。(第三实施例)图15为结构图，示出了应用根据本公开第三实施例的过电压抑制装置IOB的功率系统IB的构造。功率系统IB具有如下构造，其中，在根据图1所示的第一实施例的功率系统1中， 提供过电压抑制装置IOB取代过电压抑制装置10。在其它方面，功率系统IB与根据第一实施例的功率系统1是相同的。图16为结构图，示出了根据本实施例的过电压抑制装置IOB的构造。过电压抑制装置IOB具有如下构造，其中，在根据图2所示的第一实施例的过电压抑制装置10中，提供波形计算单元1 取代波形计算单元13，提供闭合信号输出单元15B 取代闭合信号输出单元15。对于其它方面，过电压抑制装置IOB与根据第一实施例的过电压抑制装置10相同。波形计算单元1 具有如下构造向根据第一实施例的波形计算单元13增加减法器13B1和波形监测单元13B2。向减法器13B1输入由功率源侧电压测量单元11测量的电路断路器3U的功率源侧的电压波形数据以及由线路侧电压测量单元12测量的电路断路器3U线路侧的电压波形数据。减法器13B1从电路断路器3U功率源侧的电压波形数据减去电路断路器3U线路侧的电压波形数据。通过计算，计算电路断路器3U触点间电压的电压波形数据。减法器13B1 向波形监测单元13B2输出计算的触点间电压的电压波形数据。向波形监测单元13B2输入减法器13B1计算的触点间电压的电压波形数据。波形监测单元13B2监测电路断路器3U基于触点间电压的电压波形数据中断传输线4之后在预设时间(例如，100毫秒)内流经电路断路器3U线路侧(传输线4)的次生电弧电流是否熄灭。通过检测触点间电压的波形发生改变由波形监测单元13B2执行判断次生电弧熄灭的方法。对于检测触点间电压波形变化的方法，例如，有一种通过触点间电压频率判断的方法。在次生电弧未熄灭时，电路断路器3U的线路侧电压为零。因此，触点间电压变得与电路断路器3U功率源侧的电压(例如，市电频率)相同。此外，在次生电弧熄灭时在传输线侧提供电感器的情况下，触点间电压变成频率低于电路断路器3U功率源侧频率的状态。 于是，波形监测单元13B2能够通过检测触点间电压的频率变得更低而判定次生电弧熄灭。在设定时间内熄灭次生电弧的情况下，波形监测单元13B2完成计算处理。在设定时间内次生电弧未熄灭的情况下，波形监测单元13B2基于触点间电压的电压波形数据执行计算处理以闭合电路断路器3U，同时抑制闭合浪涌(过电压)，而不执行加法器131计算进行的波形处理等。波形监测单元13B2基于计算结果向闭合信号输出单元15B输出闭合信号。在这里将描述次生电弧电流。通常，已知在传输线中产生故障时，并在电路断路器中断传输线之后，由于来自正常(sound)相或正常线路的感应，会有小电流流经故障点。这个电流被称为次生电弧电流。 据说在电路断路器中断传输线之后，次生电弧将在几十毫秒到大约几百毫秒内自然熄灭。 尽管次生电弧电流在流动，故障仍然继续存在。尽管在此时存在因为次生电弧电流导致的电弧电压，由于其幅度与功率源电压相比更小，即使电路断路器中断传输线，传输线的电压仍然约为零。在次生电弧熄灭时，传输线中发生电压振荡。于是，波形监测单元13B2通过检测电路断路器3U线路侧电压变为非零而判定次生电弧熄灭。接下来，将描述由波形监测单元13B2设置的设定时间。在IEEJ(日本电气工程师研究院)中的JEC(日本电子技术委员会)的标准规范 JEC-2300-1998(交流电路断路器)中，确定了电路断路器的工作职责。在该技术规范中，针对高速重新闭合情况下的电路断路器确定了职责，即中断-θ -闭合 中断-(一分钟)-闭合·中断。在这里，将θ为0.35秒确定为标准。另一方面，由于在断开电路断路器3U之后直到次生电弧熄灭的时间取决于天气条件，因此它不是常数。于是，次生电弧的熄灭时间点被延迟，可能有以下情况，即通过在上述高速重新闭合的时间θ内进行波形处理，在触点间电压变小时，变得难以估计时间点。因此，在波形监测单元13Β2中，即使在通过波形处理估计触点间电压变小的时间点，在时间θ内可以闭合电路断路器3U的时间内，也可以将断开电路断路器3U之后直到次生电弧熄灭耗费的最大时间设置为设定时间。亦即，这意味着，如果过电压抑制装置IOB 通过波形处理来估计触点间电压变小的时间点，在直到次生电弧熄灭前的时间需要比设定时间长的情况下，在上述工作职责需要的时间θ内不能重新闭合电路断路器。如果次生电弧在设定时间内熄灭，过电压抑制装置IOB执行波形处理，并估计触点间电压变小的时间点。在设定时间内次生电弧未熄灭的情况下，过电压抑制装置IOB在由波形监测单元13Β2计算的闭合时间点闭合电路断路器3U。图17至图19是波形图，示出了电压波形，以描述根据本实施例的过电压抑制装置 IOB中的计算处理。图17至图19分别示出了从电路断路器3U断开传输线4时的时间t2 附近开始的电压波形W19至W21的状态。在图17至图19所示的坐标中，决定纵轴为电压 (p. u.)，横轴为时间(秒)。图17为波形图，示出了电路断路器3U功率源侧电压(功率源总线2的电压)的电压波形W19，这是由功率源侧电压测量单元11测量的。图18为波形图，示出了电路断路器3U线路侧电压(传输线4的电压)的电压波形W20，这是由线路侧电压测量单元12测量的。图19为波形图，示出了由减法器13B1计算处理的电路断路器3U触点间电压的电压波形 W21。将图17中所示的电压波形W19表示的电压施加到电路断路器3U的功率源侧。将图18中所示的电压波形W20表示的电压施加到电路断路器3U的线路侧。
在图17和图18中，假设传输线的U相处于一线地故障状态。因此，在图17和图 18的时间t2之前，功率源侧电压W19和线路侧电压W20为零。由于电路断路器3U在时间 t2中断传输线4，在此时间之后，功率源侧电压W19中存在功率源电压。另一方面，传输线 4的故障持续到时间t21。亦即，次生电弧电压持续到时间t21。时间t21表示次生电弧熄灭的时间点。于是，直到时间t21之前，表示传输线4电压的电压波形W20为零。向减法器13B1输入表示电压波形W19的电路断路器3U功率源侧的电压波形数据和表示电压波形W20的电路断路器3U线路侧的电压波形数据。减法器13B1从电路断路器 3U功率源侧的电压波形数据减去电路断路器3U线路侧的电压波形数据。通过这种方式，减法器13B1计算表示图19所示的电压波形W21的电路断路器3U触点间电压的电压波形数据。在时间t2之前电压波形W21为零，因为电路断路器3U功率源侧的电压与电路断路器 3U线路侧的电压是相同的。向波形监测单元13B2输入由减法器13B1计算的表示电压波形W21的电路断路器 3U触点间电压的电压波形数据以及表示电压波形W20的电路断路器3U的线路侧的电压波形数据。波形监测单元13B2测量从电路断路器3U断开的时间t2到次生电弧熄灭的时间 t21的时间。在从电路断路器3U断开的时间t2到次生电弧熄灭的时间t21的时间短于设定时间时，波形监测单元13B3完成计算处理。在从电路断路器3U断开的时间t2到次生电弧熄灭的时间t21的时间长于设定时间的情况下，波形监测单元13B2检测表示电压波形W21的电路断路器3U触点间电压的电压波形数据电压值低于预先设置的瞬时值电压阈值THP、THN(这里假设为士 1.5p.U.)的时间点tc2。波形监测单元13B2向闭合信号输出单元15B输出闭合信号，使得在电路断路器 3U触点间电压不超过静态时间内功率源电压的波高值的1.5p.U.的条件下，闭合电路断路器3U。在这里，将描述闭合浪涌VS。图20为波形图，示意性示出了在电路断路器闭合无负载传输线的情况下产生的闭合浪涌VS。图20示出了如下状态，在时间t3闭合电路断路器，并产生与地之间3p. u.的闭合浪涌(过电压)VS。功率源电压VP是波高值为Ip. U.的正弦波。在重新闭合电路断路器之前传输线上保持的直流电压VL为lp. u.。在产生与地之间3p. u.的闭合浪涌(过电压)VS的时间 t3触点间电压(功率源电压VP和直流电压VL瞬时值之差)为2p. u.。亦即，闭合浪涌VS 变为触点间电压1. 5倍的电压。于是，波形监测单元13B2通过在触点间电压是低于2p. U.的电压的时间点闭合电路断路器3U抑制由低于3p. u.的闭合浪涌导致的过电压。接下来，将描述波形监测单元13B2闭合电路断路器3U的定时。图21为特性曲线图，示出了在闭合根据本实施例的电路断路器3U时的预电弧放电产生电压的特性VTO、VT1、VT2。在图21中，用绝对值表示触点间的电压VD。假设触点间电压VD的波高值为1. 5p. u.。预电弧放电产生电压的特性VTO表示电路断路器3U的预电弧放电产生电压的特性，其成为标准。此外，对于电路断路器而言，通常有操作变化和放电变化。预电弧放电产生电压的特性VT1、VT2表示以预电弧放电产生电压特性VTO为其基准，考虑到电路断路器 3U的操作变化和放电变化时的预电弧放电产生电压的特性。如果试图闭合电路断路器3U以便使考虑变化的预电弧放电产生电压的特性VT2 不与触点间的电压VD接触，考虑变化的另一预电弧放电产生电压的特性VT2与触点间电压 VD的交点大约在lp. u.。因此，即使考虑电路断路器3U的变化，也可以在触点间电压VD不超过图21中的lp. u.的状态下闭合电路断路器3U。预电弧放电产生电压的特性、操作变化和放电变化对于电路断路器而言是不同的。亦即，图21所示的预电弧放电产生电压的特性VT0、VT1、VT2的梯度对于电路断路器是不同的。不过，不论电路断路器的个体差异如何，预电弧放电产生电压的特性对于时间而言变为向下倾斜的直线。亦即，在任何电路断路器中，电路断路器触点之间绝缘被击穿的电压与时间推移，也就是说，与触点之间距离的下降成比例地减小。于是，如果电路断路器触点间电压的波高值为1.5p.u.，在电路断路器3U的触点间电压不超过1.5p.U.时，确保可以闭合电路断路器3U。此外，波形监测单元13B2能够估计闭合电路断路器3U的相位，从而通过计算处理，无需执行波形处理，使得触点间电压在瞬时值上变成不超过1.5p. u.。因此，在直到次生电弧熄灭的时间长于设定时间的情况下，考虑到电路断路器3U的预电弧放电产生电压特性VT0、VT1、VT2，波形监测单元13B2在触点间电压不超过1. 5p. u.的定时闭合电路断路器3U。通过这种方式，控制电路断路器3U，使得闭合时的闭合浪涌导致的过电压被抑制成小于3p. u.，3p. u.为最大值。根据本实施例，除了根据第一实施例的操作和效果之外，还可以获得以下操作和效果。过电压抑制装置IOB装备有波形监测单元13Β2，监测断开电路断路器3U、3V、3W的每个之后直到次生电弧熄灭的时间。在设定时间内次生电弧未熄灭的情况下，过电压抑制装置IOB在可以在一定程度上抑制过电压的时间点闭合电路断路器3U、3V、3W，而无需加法器131的波形处理等。此时，由于过电压抑制装置IOB无需执行波形处理就计算闭合电路断路器3U、3V、3W的相位，因此能够比执行波形处理的情况在更短时间内闭合电路断路器3U、 3V、3W。通过这种方式，即使在次生电弧熄灭前的时间被延迟且如果在加法器131执行的波形处理等之后计算闭合相位时不能实现工作职责的情况下，过电压抑制装置IOB也能够在实现工作职责的时间内闭合每个电路断路器3U、3V、3W，同时由波形监测单元13B2抑制由于闭合浪涌导致的过电压。(第四实施例)图22为结构图，示出了应用根据本公开第四实施例的过电压抑制装置IOC的功率系统IC的构造。功率系统IC具有如下构造，其中，在根据图1所示的第一实施例的功率系统1中， 提供过电压抑制装置IOC取代过电压抑制装置10。在其它方面，功率系统IC与根据第一实施例的功率系统1是相同的。图23为结构图，示出了根据本实施例的过电压抑制装置IOC的构造。
过电压抑制装置IOC具有如下构造，其中，在根据图10所示的第二实施例的过电压抑制装置IOA中，提供波形计算单元13C取代波形计算单元13A，提供闭合信号输出单元 15B取代闭合信号输出单元15。对于其它方面，过电压抑制装置IOC与根据第二实施例的过电压抑制装置IOA相同。波形计算单元13C具有如下构造向根据图10所示的第二实施例的波形计算单元 13A增加根据图16所示的第三实施例的波形监测单元13B2。向波形监测单元13B2输入由减法器13A1计算的触点间电压的电压波形数据。对于其它方面，波形监测单元13C与根据第二实施例的波形监测单元13A相同。根据本实施例，除了根据第二实施例的操作和效果之外，还可以获得以下操作和效果。过电压抑制装置IOC装备有波形监测单元13B2，监测断开电路断路器3U、3V、3W的每个之后直到次生电弧熄灭的时间。在设定时间内次生电弧未熄灭的情况下，过电压抑制装置IOC在可以在一定程度上抑制过电压的时间点闭合电路断路器3U、3V、3W，而无需绝对值计算单元13A2的波形处理等。此时，由于过电压抑制装置IOC无需执行波形处理就计算闭合电路断路器3U、3V、3W的相位，因此能够比执行波形处理的情况在更短时间内闭合电路断路器3U、3V、3W。通过这种方式，即使在次生电弧熄灭前的时间被延迟且如果在绝对值计算单元 13A2执行的波形处理等之后计算闭合相位不能实现工作职责的情况下，过电压抑制装置 IOC也能够在实现工作职责的时间内闭合每个电路断路器3U、3V、3W，同时由波形监测单元 13B2抑制由于闭合浪涌导致的过电压。此外，在每个实施例中，都采用了使用低通滤波器和高通滤波器的构造，但可以采用使用带通滤波器取代这些滤波器的构造。带通滤波器可以仅让特定频带通过。因此，可以设置带通滤波器，让不被低通滤波器和高通滤波器截止频率的任一个截止的频带通过。亦即，能够设置带通滤波器，以便让低于市电频率(功率源频率)且高于对应于直流分量的低频的特定频带通过。通过像这样的设置，并通过利用带通滤波器构造过电压抑制装置，可以获得与每个实施例相同的操作和效果。此外，可以利用软件或硬件，或者可以利用其组合来构造每个实施例中使用的组成元件。各种滤波器例如可以是模拟滤波器或数字滤波器。此外，各种计算电路，例如减法器，可以是硬件构造(包括通过接收电压的线路的导线连接进行的计算等)，或由计算机计算数字数据的构造。此外，可以通过计算波形最大值或最小值的算法，无需提供高通滤波器来处理每个实施例。如果在低于功率源总线2频率且高于直流分量频率的频带中在一定程度上明确地存在着低频分量FL1、FL1A，例如，可以利用算法获得低频分量FL1、FL1A的最大值和最小值而无需消除直流分量。亦即，如果基本可以获得低频分量FL1、FLlA的最大值和最小值， 那么可以使用任何构造，因为这对于提取低频分量FL1、FL1A而言是相同的。根据过电压抑制装置中使用的计算机计算速度的能力以及与电路断路器工作职责的平衡，可以任意改变其构造。此外，通常知道，作为设置滤波器截止频率的结果，滤波之后波形的相位从先前波形偏移。在第一实施例中，图8所示的滤波之后的电压波形W8变为正极性最大值的时间点与图5所示的触点间电压的电压波形W5变小的时间点一致。但是，根据各种滤波器133、 134的常数，时间点可能变成电压变为负极性最大值的时间点。在这种情况下，可以通过检测滤波之后电压波形W8变成负极性最大值的时间点周期来估计将来适当的闭合时间点。 类似地，在第二实施例中，即使在相位随着各种滤波器13A3、13A4的常数偏移的情况下，也可以通过偏移周期以与相位偏移一致地检测图14所示滤波之后的电压波形W14来估计将来适当的闭合时间点。 此外，本公开不限于上述未经修改的实施例，而是可以通过在实现阶段不脱离本公开精神的情况下在该范围之内修改组成元件来实现。此外，通过适当组合上述实施例中公开的多个组成元素形成各种公开。例如，可以从实施例所示的所有组成元素中删除一些组成元素。此外，可以任意组合不同实施例中包括的组成元素。
权利要求
1.一种系统，包括用于测量功率源侧电压的波形的功率源侧电压检测器，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压；用于测量传输线侧电压的波形的传输线侧电压检测器，所述传输线侧电压是所述电路断路器传输线侧的对地电压；与所述功率源侧电压检测器和传输线侧电压检测器通信的波形计算装置，用于 计算所述功率源侧电压检测器测量的所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压检测器测量的所述传输线侧电压波形的相加波形； 计算所述相加波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源侧电压频率且高于直流分量频率的分量的波形；以及检测所提取波形的周期；以及用于基于所检测的周期闭合所述电路断路器的开关。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述波形计算装置还包括提取低频分量的低通滤波器和提取高频分量的高通滤波器、相位检测单元和闭合信号输出单元。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述波形计算装置还包括提取指定频带的带通滤波器。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述波形计算装置还用于 判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭；计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；在所述指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，估计闭合所述电路断路器的时间点为所述触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在所估计的闭合所述电路断路器的时间点闭合所述电路断路器。
5.根据权利要求6所述的系统，其中，所述波形计算装置还包括提取指定频带的带通滤波器。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述波形计算装置还包括提取低频分量的低通滤波器和提取高频分量的高通滤波器。
7.一种系统，包括用于测量功率源侧电压的波形的功率源侧电压测量单元，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压；用于测量传输线侧电压的波形的传输线侧电压测量单元，所述传输线侧电压是所述电路断路器传输线侧的对地电压；与所述功率源侧电压测量单元和所述传输线侧电压测量单元通信的计算机，用于 计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；计算所述触点间电压波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源频率且高于直流分量频率的分量的波形；以及检测所提取波形的周期；以及用于基于所检测的周期闭合所述电路断路器的电路。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述计算机还包括提取低频分量的低通滤波器和提取高频分量的高通滤波器。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述计算机还包括提取指定频带的带通滤波器。
10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述计算机还用于 判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭；在所述指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，估计闭合所述电路断路器的时间点为所述触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在所估计的闭合所述电路断路器的时间点闭合所述电路断路器。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述计算机还包括提取低频分量的低通滤波器和提取高频分量的高通滤波器。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述计算机还包括提取指定频带的带通滤波器。
13.一种方法，包括测量功率源侧电压的波形，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压； 测量传输线侧电压的波形，所述传输线侧电压是所述电路断路器传输线侧的对地电压；计算所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形的相加波形； 从所述相加波形提取频带低于所述功率源频率且高于直流分量频率的分量的波形； 检测所提取波形的周期；以及基于所述周期闭合所述电路断路器。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭； 计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；在判定在所述指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，基于所述触点间电压的波形，估计闭合所述电路断路器的时间点为所述触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在所述时间点闭合所述电路断路器。
15.一种方法，包括测量功率源侧电压的波形，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压； 测量传输线侧电压的波形，所述传输线侧电压是所述电路断路器传输线侧的对地电压；计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；计算所述触点间电压波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源频率且高于直流分量频率的分量的波形；检测所提取波形的周期；以及基于所述周期闭合所述电路断路器。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭； 在判定在所述指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，基于所述触点间电压的波形，估计闭合所述电路断路器的时间点为所述触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在所述时间点闭合所述电路断路器。
17.一种设备，包括至少一个包括代码的计算机可读非暂时存储介质，在至少一个处理器执行所述代码时，用于接收功率源侧电压的波形，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压； 接收传输线侧电压的波形，所述传输线侧电压是所述电路断路器传输线侧的对地电压；计算功率源侧电压检测器测量的所述功率源侧电压波形和传输线侧电压检测器测量的所述传输线侧电压波形的相加波形； 计算所述相加波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源侧电压频率且高于直流分量频率的分量的波形；检测所提取波形的周期；以及基于所检测的周期闭合所述电路断路器。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述处理器还用于 判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭；在判定在所述指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，基于所述触点间电压的波形，估计闭合所述电路断路器的时间点为所述触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在所述时间点闭合所述电路断路器。
19.一种设备，包括至少一个包括代码的计算机可读非暂时存储介质，在至少一个处理器执行所述代码时，用于接收功率源侧电压的波形，所述功率源侧电压是电路断路器功率源侧的对地电压； 接收传输线侧电压的波形，所述传输线侧电压是所述电路断路器传输线侧的对地电压；计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；计算所述触点间电压波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源频率且高于直流分量频率的分量的波形；检测所提取波形的周期；以及基于所检测的周期闭合所述电路断路器。
20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述处理器还用于 判断在指定时间内流经所述传输线的次生电弧电流是否熄灭； 在所述指定时间内所述次生电弧未熄灭的情况下，估计闭合所述电路断路器的时间点为所述触点间电压的瞬时值的绝对值变为低于阈值的电压值的时候；以及在估计的闭合所述电路断路器的时间点闭合所述电路断路器。
全文摘要
本发明涉及过电压抑制装置,在一些实施例中，公开了一种方法，包括测量电路断路器功率源侧电压的波形；测量电路断路器传输线侧电压的波形；计算所述电路断路器触点间电压的波形，所述触点间电压的波形是所述功率源侧电压波形和所述传输线侧电压波形之差；计算所述触点间电压波形的绝对值的波形；从所述绝对值的波形提取频带低于所述功率源频率且高于直流分量频率的分量的波形；检测所提取波形的周期；以及基于所述周期闭合所述电路断路器。
文档编号H02H9/04GK102163841SQ201110044069
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月21日 优先权日2010年2月19日
发明者佐藤纯正, 前原宏之, 斋藤实, 腰塚正 申请人:株式会社东芝