特表 2024-521999 結合負荷に対する負荷電圧を使用した電気的投入時点の決定

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-06-05

(54)【発明の名称】結合負荷に対する負荷電圧を使用した電気的投入時点の決定

(51)【国際特許分類】

   H01H 9/54 20060101AFI20240529BHJP

   H01H 7/16 20060101ALI20240529BHJP

   H01H 9/56 20060101ALI20240529BHJP

   H01H 33/59 20060101ALI20240529BHJP

【ＦＩ】

H01H9/54 H

H01H9/54 A

H01H7/16

H01H9/56

H01H9/54 F

H01H33/59 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023574654

(86)(22)【出願日】2022-05-24

(85)【翻訳文提出日】2024-01-17

(86)【国際出願番号】 EP2022064135

(87)【国際公開番号】W WO2022253653

(87)【国際公開日】2022-12-08

(31)【優先権主張番号】202121025032

(32)【優先日】2021-06-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523380173

【氏名又は名称】ヒタチ・エナジー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＨＩＴＡＣＨＩ ＥＮＥＲＧＹ ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ソナグラ，メフルバーイー・ガンシャイアンバーイー

(72)【発明者】

【氏名】パリーク，ウルミル

(72)【発明者】

【氏名】スタネック，ミヒャエル

【テーマコード（参考）】

5G028

5G034

【Ｆターム（参考）】

5G028AA24

5G028FB01

5G028FD04

5G034AA20

5G034AC09

5G034AD01

(57)【要約】

結合負荷の電気的投入時点を検出する方法が提供される。スイッチング装置を介した電気機器の通電動作中に、電気機器の１つまたは複数の相のうちの各相について測定された端子電圧が電圧測定装置から取得され、電気機器の相は互いに電気的または磁気的に結合される。さらに、電気機器に関連する回路構成パラメータが取得される。電気機器の測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて、電気機器の１つまたは複数の相について処理電圧が決定される。マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、測定された端子電圧のうちの１つまたは複数に対して実行される計算との間のマッピングを含む。処理電圧に基づいて、電気機器の通電動作を監視するために、１つまたは複数の相のうちの相に関連するスイッチング装置の極の電気的投入時点が決定される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スイッチング装置を介した電気機器の通電動作中に、前記電気機器の１つまたは複数の相のうちの各相の測定された端子電圧を電圧測定装置から取得することであって、前記電気機器の前記相は互いに電気的または磁気的に結合される、取得することと、
前記電気機器に関連する回路構成パラメータを取得することと、
前記電気機器の前記測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて、前記電気機器の前記１つまたは複数の相について処理電圧を決定することであって、前記マッピングテーブルは、前記回路構成パラメータと、前記測定された端子電圧のうちの１つまたは複数に対して実行される計算との間のマッピングを含む、決定することと、
前記処理電圧に基づいて、前記電気機器の前記通電動作を監視するために、前記１つまたは複数の相のうちの相に関連する前記スイッチング装置の極の電気的投入時点を決定することと
を含む、方法。

【請求項2】

前記電気機器の前記通電動作を監視することは、
前記通電動作中の前記スイッチング装置の前記極の前記決定された電気的投入時点に基づいて投入時間を評価することと、
誤差を決定するために、前記投入時間を前記回路構成パラメータに対する期待投入時間と比較することと、
後続の通電動作の性能を改善するために、前記決定された誤差に基づいて、前記スイッチング装置の前記極の閉鎖時間に補正を適用することと
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記電気機器が磁気回路を有する誘導性である場合、前記処理電圧を決定することは、巻線電圧を決定することを含み、前記巻線電圧は、前記電気機器の各相に鎖交する磁束を生成する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記電気機器がキャパシタバンクである場合、前記処理電圧を決定することは、前記電気機器の各相に対する等価容量の両端の電圧を決定することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記電圧測定装置は、前記スイッチング装置の負荷側に接続される、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記処理電圧の上昇勾配が第１の電圧ピークに達するために所定の相ごとの閾値と交差する場合に、前記スイッチング装置の前記極の前記電気的投入時点を、前記上昇勾配の開始に対応する時点として決定することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記所定の相ごとの閾値は、前記電気機器のノイズ、干渉、またはサブプロパティのうちの１つまたは複数に対応する、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記回路構成パラメータは、電圧測定装置の接続構成、前記電圧測定装置の位置、前記電圧測定装置のタイプ、前記電気機器の設計特性、巻線の数およびそれらの接続構成、制御されたスイッチングが実行される巻線構成のタイプ、および前記電気機器のスイッチングシーケンスのうちの１つまたは複数を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記１つまたは複数の相のうちの任意の１つの相または前記１つまたは複数の相のうちの任意の２つの相の前記測定された端子電圧は、前記マッピングテーブルに基づいて、前記１つまたは複数の相のうちの任意の他の相に関連する前記スイッチング装置の前記極の前記電気的投入時点を検出するために前記処理電圧を決定するために使用される、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記電気機器は、変圧器、デルタ接続もしくは非接地キャパシタバンク、デルタ接続もしくは非接地非磁気結合リアクトル、または磁気結合リアクトルのうちのいずれか１つである、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

スイッチング装置に接続され、プロセッサを備える装置であって、前記プロセッサは、
前記スイッチング装置を介した電気機器の通電動作中に、前記電気機器の１つまたは複数の相のうちの各相の測定された端子電圧を電圧測定装置から取得し、前記電気機器の前記相は互いに電気的または磁気的に結合され、
前記電気機器に関連する回路構成パラメータを取得し、
前記電気機器の前記測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて、前記電気機器の前記１つまたは複数の相について処理電圧を決定し、前記マッピングテーブルは、前記回路構成パラメータと、前記測定された端子電圧のうちの１つまたは複数に対して実行される計算との間のマッピングを含み、
前記処理電圧に基づいて、前記電気機器の通電動作を監視するために、前記１つまたは複数の相のうちの相に関連する前記スイッチング装置の極の電気的投入時点を決定する
ように構成される、装置。

【請求項12】

前記電気機器の前記通電動作を監視するために、前記プロセッサは、
前記通電動作中の前記スイッチング装置の前記極の前記電気的投入時点に基づいて投入時間を評価し、
誤差を決定するために、前記投入時間を前記回路構成パラメータに対する期待投入時間と比較し、
後続の通電動作の性能を改善するために、前記誤差に基づいて、前記スイッチング装置の前記極の閉鎖時間に補正を適用する、請求項１１に記載の装置。

【請求項13】

前記電気機器が磁気回路を有する誘導性である場合、前記プロセッサは、巻線電圧を決定することによって前記処理電圧を決定し、前記巻線電圧は、前記電気機器の各相に鎖交する磁束を生成し、
前記電気機器がキャパシタバンクである場合、前記プロセッサは、前記電気機器の各相に対する等価容量の両端の電圧を決定することによって前記処理電圧を決定する、請求項１１に記載の装置。

【請求項14】

前記プロセッサは、
前記処理電圧の上昇勾配が第１の電圧ピークに達するために所定の相ごとの閾値と交差する場合に、前記スイッチング装置の前記極の前記電気的投入時点を、前記上昇勾配の開始に対応する時点として決定し、
前記所定の相ごとの閾値は、前記電気機器のノイズ、干渉、またはサブプロパティのうちの１つまたは複数に対応する、請求項１１に記載の装置。

【請求項15】

前記回路構成パラメータは、電圧測定装置の接続構成、前記電圧測定装置の位置、前記電圧測定装置のタイプ、前記電気機器の設計特性、巻線の数およびそれらの接続構成、制御されたスイッチングが実行される巻線構成のタイプ、および前記電気機器のスイッチングシーケンスのうちの１つまたは複数を含み、
前記電気機器は、変圧器、デルタ接続もしくは非接地キャパシタバンク、デルタ接続もしくは非接地非磁気結合リアクトル、または磁気結合リアクトルのうちのいずれか１つである、
請求項１１に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
本主題は、一般に、電気的投入時点の決定に関する。特に、本主題は、結合負荷に対する負荷電圧を使用した電気的投入時点の決定に関する。

【背景技術】

【0002】

背景
回路遮断器などのスイッチング装置は、変圧器、リアクトルバンク、またはキャパシタバンクなどの電気機器の制御されたスイッチングのための電力システムで一般的に使用される。電力システムの動作中、電気機器は、それに接続された回路遮断器を使用してオンおよびオフに切り替えられ得る。電気機器のスイッチオンおよびスイッチオフは、それぞれ通電および非通電と呼ばれ得る。電気機器の通電および非通電は、負荷変動、故障検出などの様々な要因を考慮して行われる。電気機器の１つの相は、電気機器の他の相に電気的に、磁気的に、またはその両方で結合されてもよい。回路遮断器接点が係合または閉鎖し、電気機器の通電のために電流信号が生成される時点は、回路遮断器の電気的投入時点と呼ばれ得る。被制御スイッチング装置（ＣＳＤ）は、実際の電気的投入時点を対応する目標電気的投入時点と比較してもよく、比較に基づいて、後続の通電のために回路遮断器の動作時間を最適化する。この適応補正のプロセスは、回路遮断器の動作特性に影響を及ぼし得る経年劣化、接点の損耗、ガス圧の変動などの影響による動作変動などの系統的変化を補償する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

概要
本発明の実施形態は、電気機器の通電のための回路遮断器などのスイッチング装置の電気的投入時点を決定するための方法を提供する。電気機器を通電するための回路遮断器の動作の実際の時点の決定は、電気的投入時点と呼ばれ得る。制御されたスイッチングのためのスイッチング装置の電気的投入時点を決定し、結合負荷の通電動作を監視するための装置が提供され、制御されたスイッチングのためのスイッチング装置の電気的投入時点を決定し、結合負荷の通電動作を監視するための命令を含むコンピュータ可読記憶媒体が提供される。本発明の実施形態の目的は、結合負荷の最適化された制御されたスイッチングおよび通電動作の監視を容易にするために、結合負荷の２つ以上の相の実際の電気的投入時点の正確な評価を含む。本発明の実施形態は、端子電圧測定値に基づいて電気的投入時点を検出するための迅速かつ簡単な手法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0004】

第１の態様によれば、電気機器の通電動作を監視するためのスイッチング装置の電気的投入時点を決定するための方法が提供される。方法は、スイッチング装置を介した電気機器の通電動作中に、電気機器の１つまたは複数の相のうちの各相の測定された端子電圧を電圧測定装置から取得することを含み、電気機器の相は互いに電気的または磁気的に結合される。さらに、電気機器に関連する回路構成パラメータが取得される。さらに、電気機器の測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて、電気機器の１つまたは複数の相について処理電圧が決定される。マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、処理電圧を決定するために測定された端子電圧のうちの１つまたは複数に対して実行される計算との間のマッピングを含む。処理電圧に基づいて、電気機器の通電動作を監視するために、１つまたは複数の相のうちの相に関連するスイッチング装置の極の電気的投入時点が決定される。

【0005】

第２の態様によれば、スイッチング装置に接続され、プロセッサを備える装置が提供され、プロセッサは、スイッチング装置を介した電気機器の通電動作中に、電気機器の１つまたは複数の相のうちの各相の測定された端子電圧を電圧測定装置から取得するように構成され、電気機器の相は互いに電気的または磁気的に結合される。さらに、電気機器に関連する回路構成パラメータが取得される。さらに、電気機器の測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて、電気機器の１つまたは複数の相について処理電圧が決定される。マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、処理電圧を決定するために測定された端子電圧のうちの１つまたは複数に対して実行される計算との間のマッピングを含む。処理電圧に基づいて、電気機器の通電動作を監視するために、１つまたは複数の相のうちの相に関連するスイッチング装置の極の電気的投入時点が決定される。

【0006】

一実施態様によれば、電気機器の通電動作を監視することは、通電動作中のスイッチング装置の極の決定された電気的投入時点に基づいて投入時間を評価することを含む。さらに、誤差を決定するために、投入時間を回路構成パラメータに対する期待投入時間と比較する。後続の通電動作の性能を改善するために、決定された誤差に基づいて、スイッチング装置の極の閉鎖時間に補正を適用する。

【0007】

一実施態様によれば、電気機器が磁気回路を有する誘導性である場合、処理電圧を決定するステップは、巻線電圧を決定することを含み、巻線電圧は、電気機器の各相に鎖交する磁束を生成する。

【0008】

一実施態様によれば、電気機器がキャパシタバンクである場合、処理電圧を決定するステップは、電気機器の各相に対する等価容量の両端の電圧を決定することを含む。

【0009】

一実施態様によれば、各相に対する測定された端子電圧は、スイッチング装置の負荷側に接続された電圧測定装置から取得される。

【0010】

一実施態様によれば、スイッチング装置の極の電気的投入時点は、処理電圧の上昇勾配が第１の電圧ピークに達するために所定の相ごとの閾値と交差する場合に、上昇勾配の開始に対応する時点として決定される。

【0011】

一実施態様によれば、所定の相ごとの閾値は、電気機器のノイズ、干渉、またはサブプロパティのうちの１つまたは複数に対応する。

【0012】

一実施態様によれば、回路構成パラメータは、電圧測定装置の接続構成、電圧測定装置の位置、電圧測定装置のタイプ、電気機器の設計特性、巻線の数およびそれらの接続構成、制御されたスイッチングが実行される巻線構成のタイプ、および電気機器のスイッチングシーケンスのうちの１つまたは複数を含む。

【0013】

一実施態様によれば、１つまたは複数の相のうちの任意の１つの相または１つまたは複数の相のうちの任意の２つの相の測定された端子電圧は、マッピングテーブルに基づいて、１つまたは複数の相のうちの任意の他の相に関連するスイッチング装置の極の電気的投入時点を検出するために処理電圧を決定するために使用される。

【0014】

一実施態様によれば、電気機器は、変圧器、デルタ接続もしくは非接地キャパシタバンク、デルタ接続もしくは非接地非磁気結合リアクトル、または磁気結合リアクトルのうちのいずれか１つである。

【0015】

図面の簡単な説明
本主題の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の図面に関してよりよく理解されよう。異なる図における同じ参照番号の使用は、類似または同一の特徴および構成要素を示す。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本主題の一実施形態による、電気機器の通電動作を監視するためのブロック図を示す。

【図2(a)】本主題の一実施形態による、変圧器の通電動作を監視するための第１の構成のブロック図を示す。

【図2(b)】本主題の一実施形態による、第１の構成に対して取得された線対接地測定端子電圧を示す。

【図2(c)】本主題の一実施形態による、第１の構成に対して決定された処理電圧を示す。

【図2(d)】本主題の一実施形態による、第１の構成に対する所定の相ごとの閾値に基づく処理電圧信号の補償を示す。

【図3(a)】本主題の一実施形態による、変圧器の通電動作を監視するための第２の構成のブロック図を示す。

【図3(b)】本主題の一実施形態による、第２の構成に対して取得された線間測定端子電圧を示す。

【図3(c)】本主題の一実施形態による、第２の構成に対して決定された導出された巻線電圧を示す。

【図3(d)】本主題の一実施形態による、第２の構成に対して決定された処理電圧を示す。

【図4(a)】本主題の一実施形態による、変圧器の通電動作を監視するための第３の構成のブロック図を示す。

【図4(b)】本主題の一実施形態による、第３の構成に対して取得された線対接地測定端子電圧を示す。

【図4(c)】本主題の一実施形態による、第３の構成に対する導出された巻線電圧を示す。

【図4(d)】本主題の一実施形態による、第３の構成に対して決定された処理電圧を示す。

【図5(a)】本主題の一実施形態による、デルタ接続キャパシタバンクの通電動作を監視するための第４の構成のブロック図を示す。

【図5(b)】本主題の一実施形態による、第４の構成に対して取得された線対接地測定端子電圧を示す。

【図5(c)】本主題の一実施形態による、第４の構成に対して導出された相ごとの等価電圧を示す。

【図5(d)】本主題の一実施形態による、第４の構成に対して決定された処理電圧を示す。

【図6】本主題の一実施形態による、スイッチング装置の電気的投入時点を決定するための方法を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

詳細な説明
本主題は、スイッチング装置の電気的投入時点を決定することに関する。以下では、結合負荷の通電動作を監視するためのスイッチング装置の電気的投入時点を決定することについて説明する。以下、スイッチング装置を回路遮断器とも称している。閉鎖指令に応答した回路遮断器の接点の動作の時点は、回路遮断器の電気的投入時点として定義される。一例では、回路遮断器の各極は、電気機器の相に関連付けられてもよい。説明のために、本明細書で言及される結合負荷は、電気機器であってもよい。電気機器は、磁気的に、電気的に、またはその両方で結合された１つまたは複数の相を有し得る。例えば、デルタ接続または非接地中性接続を有する電気機器は電気的に結合されていると考えられ、３脚コアを有する電気機器は磁気的に結合されていると考えられる。

【0018】

１つの技術では、電流フィードバック信号を使用して、回路遮断器の電気的投入時点を決定する。この技術は、一般に、リアクトルバンクまたはキャパシタバンクなどの電気機器に適用可能である。他の技術では、負荷電圧信号を使用して、回路遮断器の電気的投入時点を決定する。変圧器などの電気機器の場合、または伝送線路用途の場合、負荷電圧信号は、電気的投入時点を決定するために使用される。

【0019】

１つまたは複数の相が電気的または磁気的に結合される電気機器では、電気機器の第１の相に関連する回路遮断器の第１の極が閉じられると、負荷電圧が電気機器に関連する２つ以上の相に現れる。これは、電気機器の各相に対する電気的投入時点を決定することが難題になるため、望ましくない。したがって、電気機器の各相に対する個々の電気的投入時点を区別することは難題であり得る。変圧器などの電気機器の場合、変圧器の各相に対する最適なスイッチング時点は、変圧器コア残留磁束パターンから決定することができる。変圧器の場合、変圧器コア残留磁束パターンを決定するために、変圧器端子電圧の測定および巻線電圧の数学的積分を実行してもよい。直接負荷電圧から取得された残留磁束に基づいて、最適な電気的投入時点を決定してもよい。直接負荷電圧信号から個々の電気的投入時点を検出することは、電気的および／または磁気的に結合された負荷の投入時点の誤検出をもたらし得る。

【0020】

本主題は、測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて処理電圧を決定することによって、電気機器の２つ以上の相に対する電気的投入時点を決定するための方法および装置を提供する。回路遮断器などのスイッチング装置の電気的投入時点は、電気機器の通電動作を監視するために利用され得る。電気機器は、電気的に、磁気的に、またはその両方で結合されてもよい。本主題の原理は、電気機器としての変圧器に関して主に説明されているが、電気機器の相が互いに結合され得るキャパシタバンク、リアクトルバンクなどの他の電気機器にも同じ原理が適用可能である。

【0021】

動作において、一例では、スイッチング装置を介した電気機器の通電動作中に、電気機器の１つまたは複数の相のうちの各相について測定された端子電圧が電圧測定装置から取得され、電気機器の相は互いに電気的または磁気的に結合される。さらに、電気機器に関連する回路構成パラメータが取得される。電気機器の測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて、電気機器の１つまたは複数の相について処理電圧が決定される。さらに、処理電圧に基づいて、電気機器の通電動作を監視するために、１つまたは複数の相のうちの相に関連するスイッチング装置の極の電気的投入時点が決定される。

【0022】

したがって、本主題は、処理電圧から電気機器の各相に対する個々の電気的投入時点を区別することによって、結合負荷の迅速かつ最適化された制御されたスイッチングのための電気的投入時点の正確な決定を提供する。本主題は、電気機器の通電動作を監視して後続の通電動作の性能を改善するために、電気機器の個々の相に対する電気的投入時点を高い信頼性で検出するための迅速かつ簡単な手法を提供する。

【0023】

本主題の上記および他の特徴、態様、および利点は、以下の記載および添付の図面に関してよりよく説明されよう。可能な限り、同じまたは類似の部分を指すために、図面および以下の説明において同じ参照番号が使用される。いくつかの例が記載されるが、変更、適合、および他の実装も可能である。

【0024】

図１は、本主題の一実施形態による、電気機器の通電動作を監視するためのブロック図を示す。電気回路網１００は、例えば３相電気回路網であってもよい。電気回路網１００は、回路網１００の３相に電力を供給する電源１０２を備える。一例では、電源１０２は、同期発電機、インバータベースの電源、またはバスバー源などの発電機であってもよい。電気機器１０４は、結合負荷、すなわち、電気機器の１つまたは複数の相が電気的または磁気的に互いに結合された電気機器であってもよい。一例では、電気機器１０４は、電気および／または磁気結合変圧器、デルタ接続キャパシタバンク、非接地キャパシタバンク、デルタ接続リアクトル、非接地非磁気結合リアクトル、または磁気結合リアクトルであってもよい。電気機器１０４は、回路遮断器１０６などのスイッチング装置１０６の負荷側１０５に接続され得る。回路遮断器１０６の各極は、電気機器１０４の相に関連付けられてもよい。

【0025】

電気回路網１００は、回路網に関連付けられ得るが簡潔にするために示されていない様々なパラメータを監視、検知、および制御するための複数の追加の構成要素または装置を含み得ることが理解されよう。例えば、追加の回路遮断器、センサ、変流器、電圧変圧器、伝送線路に接続された負荷、分路リアクトル、インテリジェント電子装置（ＩＥＤ）、保護リレーなどの構成要素が回路網に接続されてもよい。

【0026】

装置１０８は、電気機器１０４に関連する電圧測定値を受信し得る。一例では、装置１０８はＩＥＤであり得る。他の例では、装置１０８は、ＩＥＤから測定値を受信し得るサーバ、デスクトップ装置、ラップトップなどの任意のコンピューティング装置であってもよい。一例では、装置１０８は、スイッチング装置に接続されてもよい。他の例では、装置１０８は、スイッチング装置の一部であってもよい。一例では、スイッチング装置をオン（閉じる）またはオフ（開く）にするために、信号がスイッチング装置１０６に直接印加されてもよい。回路遮断器のオンまたはオフのスイッチングは、電気機器１０４の制御されたスイッチングに使用され得る。

【0027】

一例では、本主題は、１つまたは複数のモジュールによって実施され得る。モジュールは、１つまたは複数のプロセッサによって実行可能な命令として実装されてもよい。例えば、装置１０８が結合負荷に対する回路遮断器の電気的投入時点を決定するための方法を実行する例では、モジュールは装置１０８のプロセッサによって実行される。本方法が部分的に装置１０８によって実施され、部分的にサーバによって実施される場合、モジュールは（ステップに応じて）、それに応じて装置１０８とサーバとの間で分散される。

【0028】

一例では、装置１０８は、変流器、電位変圧器、ロゴスキーコイル、または他の測定センサなど、電気回路網１００に接続された様々な測定機器から入力測定信号を受信するように構成されてもよい。一例では、装置１０８は、電圧測定装置（図示せず）から電気機器１０４の測定された端子電圧を取得するように構成されてもよい。装置１０８は、プロセッサ１１０の助けを借りて、取得された電圧測定値を処理してもよい。プロセッサ１１０は、専用プロセッサ、共有プロセッサ、または複数の個別プロセッサとして実装されてもよく、そのうちのいくつかは共有されてもよく、そのうちのいくつかは装置１０８上にあってもよく、その他は他の装置上にあってもよい。装置１０８は、プロセッサ１１０に通信可能に接続され得るメモリ１１２を備え得る。他の機能のうちでもとりわけ、プロセッサ１１０は、メモリ１１２に記憶されたコンピュータ可読命令をフェッチして実行し得る。一例では、メモリ１１２は、代替的にＥＭＩＤモジュール１１４と呼ばれる電気的投入時点検出モジュール１１４を実装するためにプロセッサ１１０によって実行され得る命令を記憶し得る。他の例では、ＥＭＩＤモジュール１１４を実装するための命令は、外部メモリ内の装置１０８の外部のメモリに記憶されてもよい。メモリ１１２は、例えば、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、またはＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを含む任意の非一時的コンピュータ可読媒体を含み得る。

【0029】

一例では、電気機器１０４の通電動作を監視するための回路遮断器１０６の電気的投入時点を決定する方法は、ＥＭＩＤモジュール１１４を実装することによってプロセッサ１１０によって実行されてもよい。決定のために、電気機器１０４の各相について測定された端子電圧が取得されてもよい。一例では、各相に対する測定された端子電圧は、電気機器１０４の通電動作中に、回路遮断器１０６の負荷側１０５に接続された電圧測定装置から取得されてもよく、電気機器１０４は回路遮断器１０６を介して通電される。測定された端子電圧を取得すると、装置１０８は、電気機器１０４に関連する回路構成パラメータを取得し得る。一例では、回路構成パラメータは、ユーザから取得され得る。他の例では、回路構成パラメータは、外部装置から取得され得る。

【0030】

電源１０２、回路遮断器１０６、電気機器１０４、および測定装置（図示せず）は、回路を備える。回路構成パラメータは、電圧測定装置の接続構成、電圧測定装置の位置、電圧測定装置のタイプ、電気機器の設計特性、巻線の数およびそれらの接続構成、制御されたスイッチングが実行される電気機器のタイプ、および電気機器のスイッチングシーケンスなどのうちの１つまたは複数を含み得る。電圧測定装置の接続構成は、電圧測定装置の巻線がどのように接続されるかを指し得る。例えば、電圧測定装置の接続構成は、電圧測定装置がスター接地またはデルタ接続された電位変圧器であることを示し得る。電圧測定装置の位置とは、電圧測定装置が接続される電気機器の側を指す。例えば、電気機器がスターデルタ変圧器である場合、電圧測定装置の位置は、変圧器のスター側、または変圧器のデルタ側に接続されている電圧測定装置を指し得る。変圧器などの電気機器の設計特性は、変圧器のコア設計、巻線上のデルタ接続がどのように形成されるかなどを含み得る。スイッチングシーケンスとは、電気機器の相に関連する回路遮断器の極が閉じられる順序を指す。制御されたスイッチングが実行される電気機器１０４の特性は、例えば、変圧器、キャパシタバンク、またはリアクトルバンク、および電気機器のすべての巻線の接続構成であってもよい。

【0031】

測定された端子電圧および回路構成パラメータを取得すると、装置１０８は、電気機器１０４の１つまたは複数の相について処理電圧を決定し得る。処理電圧は、測定された端子電圧のいずれか１つであってもよく、または１つまたは複数の測定された端子電圧に基づいて取得されてもよい。

【0032】

一例では、電気機器１０４が磁気回路を有する誘導性である場合、処理電圧を決定するステップは、巻線電圧を決定することによって実行されてもよく、巻線電圧は、電気機器１０４の各相に鎖交する磁束を生成する。さらに他の例では、電気機器１０４がキャパシタバンクである場合、処理電圧を決定するステップは、電気機器１０４の各相に対する等価容量の両端の電圧を決定することによって実行されてもよい。

【0033】

取得された回路構成パラメータに対する測定された端子電圧から処理電圧を決定するために、マッピングテーブルが使用され得る。マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、処理電圧を決定するために測定された端子電圧に対して実行される計算との間のマッピングを含み得る。一例では、マッピングテーブルは、回路解析によって理論的に決定されてもよい。一例では、マッピングテーブルは、メモリ１１２に記憶されてもよい。他の例では、マッピングテーブルは、装置１０８によってアクセスされ得る外部メモリに記憶されてもよい。一例では、マッピングテーブルは、装置１０８で事前構成されてもよい。以下に示す表１は、電気機器が変圧器である例示的な回路構成に対する例示的なマッピングテーブルを表す。マッピングテーブルは、他の回路構成についても同様に入力され得ることが理解されよう。さらに、原理は、電気的結合、磁気的結合、または電気的結合と磁気的結合の両方を有する任意の電気機器に拡張することができる。例えば、原理は、１つまたは複数の相が互いに電気的に結合されているデルタ接続キャパシタバンク、または磁気結合を有する３脚リアクトルに拡張されてもよい。

【0034】

表１は、変圧器スイッチング巻線構成と、処理電圧を決定するために巻線電圧に対して実行される計算との間のマッピングを示す。測定された端子電圧は、変圧器の各相について取得され得る。巻線電圧は、電圧測定の接続タイプ、電圧測定の位置、および電圧測定が行われる電気機器の巻線の接続構成に基づいて、測定された端子電圧から導出されてもよい。巻線電圧は、電圧測定装置の構成に関係なく、測定された端子電圧が取得される側に関係なく、所与の変圧器構成に対して同じままである。

【0035】

【表1】

【0036】

表１は、変圧器スイッチング巻線構成のリストを表す。変圧器スイッチング巻線構成は、変圧器が通電される側の巻線構成を表す。表１は、いくつかの例示的な変圧器スイッチング構成を表し、Ｙｎはスター接地巻線構成を表し、Ｙはスター非接地巻線構成を表し、Ｄ１は各相について変圧器に通電される側の端子の電圧が巻線電圧に対して３０度遅れるデルタ構成を表し、Ｄ１１は各相について変圧器に通電される側の端子の電圧が巻線電圧に対して３０度進むデルタ巻線構成を表し、Ｄ５は各相について変圧器に通電される側の端子の電圧が巻線電圧に対して１５０度遅れるデルタ巻線構成を表し、Ｄ７は各相について変圧器に通電される側の端子の電圧が巻線電圧に対して１５０度進むデルタ巻線構成を表し、Ｚｎ１は各相について変圧器に通電される側の端子の電圧が巻線電圧に対して３０度遅れるジグザグ接地の巻線構成を表し、Ｚｎ１１は各相について変圧器に通電される側の端子の電圧が巻線電圧に対して３０度進むジグザグ接地の巻線構成を表す。

【0037】

また、表１はＬ１－Ｌ３－Ｌ２のスイッチングシーケンスを表す。Ｌ１－Ｌ３－Ｌ２のスイッチングシーケンスでは、Ｌ１は、第１のスイッチング相Ｌ１と呼ばれる変圧器の第１の相に関連する回路遮断器の第１の極に対応してもよく、Ｌ３は、第２のスイッチング相Ｌ３と呼ばれる変圧器の第３の相に関連する回路遮断器の第３の極に対応してもよく、Ｌ２は、第３のスイッチング相Ｌ２と呼ばれる変圧器の第２の相に関連する回路遮断器の第２の極に対応してもよい。したがって、スイッチングシーケンスＬ１－Ｌ３－Ｌ２は、その相に関連する回路遮断器の極を閉じることによって、電気機器の相を１－３－２の順序で通電することに対応する。

【0038】

処理電圧を決定するために、装置１０８は、測定された端子電圧および回路構成パラメータを取得し得る。一例では、回路構成パラメータは、変圧器の通電側および従うべき通電のためのスイッチングシーケンスなどの詳細を含む。取得された回路構成パラメータに基づいて、装置１０８は、マッピングテーブルに基づいて処理電圧を決定し得る（この例については表１を参照）。

【0039】

表１に提供されているマッピング関係に基づいて、第１の行から、スター接地側から通電されている変圧器の場合、従うべきスイッチングシーケンスがＬ１－Ｌ３－Ｌ２であるとき、処理電圧は、以下に説明するように、第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ３に対して決定され得ることが理解され得る。

【0040】

変圧器の第１のスイッチング相Ｌ１に対する処理電圧は、以下の式（１）に示すように決定され得る。

【0041】

Ｖｐ１＝（Ｖｗ１－Ｖｗ２）／ｓｑｒｔ（３） （１）
ここで、Ｖｐ１は変圧器の第１のスイッチング相Ｌ１に対する処理電圧であり、Ｖｗ１およびＶｗ２はそれぞれ変圧器の第１のスイッチング相および第３のスイッチング相の巻線電圧である。巻線電圧Ｖｗ１およびＶｗ２は、マッピングテーブルに基づいて、変圧器の１つまたは複数の相の測定された端子電圧から計算され得る。一例では、巻線電圧は、電圧測定装置の接続構成および測定された端子電圧が取得される変圧器巻線接続のタイプに基づいてもよい。一例では、巻線電圧は、測定された端子電圧と同じであってもよい。他の例では、巻線電圧は、変圧器の任意の１つの相または相の組合せの測定された端子電圧であってもよい。

【0042】

同様に、変圧器の第２のスイッチング相Ｌ３に対する処理電圧は、以下の式（２）に示すように決定され得る。

【0043】

Ｖｐ３＝（Ｖｗ２－Ｖｗ３）／ｓｑｒｔ（３） （２）
ここで、Ｖｐ３は変圧器の第２のスイッチング相Ｌ３に対する処理電圧であり、Ｖｗ３は第２のスイッチング相Ｌ３の巻線電圧である。この例では、第１の時間時点で第１のスイッチング相Ｌ１を、第２の時間時点で第２のスイッチング相Ｌ３を通電すると、第３の極Ｌ２に対する結果として生じる磁束がロックされるため、第３のスイッチング相Ｌ２の電気的投入時点を決定することは無関係であり得る。

【0044】

他の例を考慮すると、変圧器がスター非接地側から通電され、従うべき通電のためのスイッチングシーケンスがＬ１－Ｌ３－Ｌ２であるなど、回路構成パラメータの詳細については、処理電圧を決定するために表１の第２行が参照され得る。表１は、スター非接地側から通電される変圧器について、Ｌ１－Ｌ３－Ｌ２のスイッチングシーケンスで、処理電圧が第３のスイッチング相Ｌ２および第２のスイッチング相Ｌ３について決定され得ることを示している。変圧器の第３のスイッチング相Ｌ２に対する処理電圧は、以下の式（３）に示すように決定され得る。

【0045】

Ｖｐ２＝Ｖｗ２ （３）
ここで、Ｖｐ２は変圧器の第３のスイッチング相Ｌ２に対する処理電圧である。同様に、変圧器の第２のスイッチング相Ｌ３に対する処理電圧は、以下の式（４）に示すように決定され得る。

【0046】

Ｖｐ３＝Ｖｗ３ （４）
ここで、Ｖｐ３は変圧器の第２のスイッチング相Ｌ３に対する処理電圧であり、Ｖｗ３は変圧器の第２のスイッチング相Ｌ２の巻線電圧である。

【0047】

処理電圧は、電気機器１０４の相に関連するスイッチング装置の極の電気的投入時点を決定するためにさらに使用され得る。一例では、スイッチング装置の極の電気的投入時点は、処理電圧の上昇勾配が第１の電圧ピークに達するために所定の相ごとの閾値と交差する場合に、上昇勾配の開始に対応する時点として決定され得る。一例では、所定の相ごとの閾値は、電気機器のノイズ、干渉、またはサブプロパティのうちの１つまたは複数に対応する。電気機器のサブプロパティは、３脚コア設計変圧器の場合には等しくない磁束経路長、またはリアクトルの場合には等しくない磁束経路長などの電気機器の設計特質を指してもよい。

【0048】

スイッチング装置の極の電気的投入時点は、電気機器１０４の通電動作を監視するために決定され得る。一例では、装置１０８は、電気機器１０４の通電動作を監視することを実行し、通電動作中に評価されたスイッチング装置の極の決定された電気的投入時点に基づく投入時間を評価することを含む。スイッチング装置の極の投入時間は、スイッチング装置が閉鎖指令を受信してから、決定された電気的投入時点を経て回路が電気的に閉鎖されたことが検出されるまでの時間である。誤差を決定するために、評価された投入時間を取得された回路構成パラメータに対する期待投入時間と比較してもよい。誤差に基づいて、スイッチング装置の極の現在の閉鎖時間に補正を適用して、後続の動作のための閉鎖時間を決定し、後続の通電動作のスイッチング性能の改善を達成してもよい。

【0049】

さらに、装置１０８は、電気的投入時点決定モジュール１１４から取得された結果を、例えばサーバに通信するための出力インターフェース１１６を備え得る。出力インターフェース１１６は、ネットワークエンティティ、ウェブサーバ、データベース、および外部リポジトリなどの他の通信、ストレージ、およびコンピューティング装置、ならびに周辺機器との対話を可能にする様々なコンピュータ可読命令ベースのインターフェースおよびハードウェアインターフェースを含み得る。一例では、電気的投入時点値、通電目標、電圧および電流測定値などは、出力インターフェース１１６に接続された、または装置１０８と一体化されたディスプレイ（図示せず）上で見られてもよい。

【0050】

したがって、本主題は、結合負荷の通電動作を監視するための電気的投入時点の正確な決定を容易にする。本主題の教示が適用され得る様々な例示的なシナリオが、図２（ａ）～図５（ｄ）を参照して説明される。

【0051】

図２（ａ）は、本主題の一実施形態による、変圧器の通電動作を監視するための第１の構成２００のブロック図を示す。第１の構成２００は、代替的に変圧器２０２と呼ばれるスター接地－デルタ（ＹＮｄ１１）３脚コア変圧器２０２を示す。ＹＮｄ１１変圧器２０２のＹＮ記号は、変圧器２０２が第１の側２０２Ａでスター接地されていることを示し、ｄ記号は、変圧器２０２が第２の側２０２Ｂでデルタ接続で接続されていることを示す。ＹＮｄ１１接続は、第２の側２０２Ｂから測定された変圧器の相の端子電圧が、第１の側２０２Ａから測定された端子電圧に対して３０度進むことを示す。また、変圧器２０２の第２の側２０２Ｂには負荷が接続されていない。変圧器２０２の３脚コアは磁気結合をもたらし、デルタ接続は変圧器２０２の電気結合をもたらし、したがって変圧器２０２は磁気的および電気的に結合される。

【0052】

３相交流（ＡＣ）電源２０４は、変圧器２０２に電力を供給する。一例では、電源２０４は、変圧器２０２の３相に電力を供給し得る。電源２０４と変圧器２０２との間には、回路遮断器２０６が接続される。回路遮断器２０６の各極は、変圧器２０２の相に関連付けられる。第１の部分２０８は回路遮断器２０６の電源側を表し、第２の部分２１０は回路遮断器２０６の負荷側２１０を表す。変圧器２０２は、回路遮断器２０６の負荷側２１０に接続される。

【0053】

第１の構成２００では、変圧器２０２は、変圧器２０２のスター接地側である第１の側２０２Ａから通電される。電圧測定装置２１２は、変圧器２０２の各相の端子電圧を測定し得る。この構成２００では、電圧測定装置２１２は、変圧器２０２の通電の同じ側、すなわち変圧器２０２のスター接地側に接続される。しかしながら、他の例示的な構成では、電圧測定装置は、変圧器２０２の任意の側に配置されてもよい。

【0054】

第１の構成２００の装置２１４は、回路遮断器２０６の電源側から測定された基準信号を取得し得る。一例では、測定される基準信号は、３つの相のうちの任意の１つまたは複数であってもよい。基準信号は、線対接地電圧測定値または線間電圧測定値のいずれかであってもよい。基準信号は、回路遮断器２０６をそれぞれ閉鎖または開放するための閉鎖または開放指令を生成するために、装置２１４によって取得され得る。さらに、装置２１４は、回路遮断器２０６の負荷側２１０から測定された変圧器２０２の測定された端子電圧を取得し得る。装置２１４によって取得された測定された端子電圧は、変圧器２０２の１つまたは複数の相のうちの相に関連する回路遮断器２０６の極の電気的投入時点を決定するために使用されてもよく、これはあるいは回路遮断器２０６の実際の動作時点と呼ばれる。回路遮断器２０６の電気的投入時点は、変圧器２０２の通電動作を監視するために決定され得る。

【0055】

電圧測定装置２１２から各相の測定された端子電圧を受信すると、装置２１４は回路構成パラメータを取得し得る。一例では、回路構成パラメータは、ユーザによって提供され得る。他の例では、回路構成パラメータは、他の装置から取得され得る。回路構成パラメータは、電圧測定装置の接続構成、電圧測定装置の位置、電圧測定装置のタイプ、電気機器の設計特性、巻線の数およびそれらの接続構成、制御されたスイッチングが実行される巻線構成のタイプ、および電気機器のスイッチングシーケンスなどのうちの１つまたは複数を含み得る。測定された端子電圧および回路構成パラメータを取得すると、装置２１４は、処理電圧を決定し得る。

【0056】

装置２１４は、変圧器２０２の測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて、変圧器２０２の１つまたは複数の相について処理電圧を決定し得る。マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、測定された端子電圧のうちの１つまたは複数に対して実行される計算との間のマッピングを含み得る。第１の構成２００では、測定された端子電圧は、変圧器２０２が通電されている側と同じ側である変圧器２０２のスター接地側から取得される。第１の構成２００では、変圧器の各相について測定された、測定された端子電圧は、変圧器２０２の巻線電圧に対応する線対接地電圧である。ゼロシーケンス電流の影響を低減するために、変圧器２０２を通電するために考慮されるスイッチングシーケンスはＬ１－Ｌ３－Ｌ２である。スイッチングシーケンスＬ１－Ｌ３－Ｌ２の場合、第１のスイッチング相Ｌ１とも呼ばれる、変圧器２０２の第１の相に関連する極が最初に閉じられる。第２のスイッチング相Ｌ３とも呼ばれる第３の相に関連する極は、第１の極の後に閉じられ、続いて第３のスイッチング相Ｌ２とも呼ばれる第２の相に関連する極が続く。第１のスイッチング相Ｌ１は、無視できる残留磁束を考慮して、電源電圧信号の線対接地電圧ピークにおいて通電される。第２のスイッチング相Ｌ３は、第１のスイッチング相Ｌ１が通電された後、４分の１周期で通電され、第３のスイッチング相Ｌ２は、第２のスイッチング相Ｌ３が通電されてから事前規定時間後に通電される。一例では、装置２１４は、装置１０８に対応する。

【0057】

図２（ｂ）は、本主題の一実施形態による、第１の構成に対して取得された線対接地測定端子電圧を示す。信号２２０は、第１のスイッチング相Ｌ１の線対接地測定端子電圧を示す。信号２３０は、第２のスイッチング相Ｌ３の線対接地測定端子電圧を示し、信号２４０は、第３のスイッチング相Ｌ２の線対接地測定端子電圧を示す。図２（ｂ）から、時間時点ｔ１で第１のスイッチング相Ｌ１を通電すると、すなわちｔ１で変圧器２０２の第１の相に関連する回路遮断器２０６の第１の極を閉じると、負荷電圧信号が他の２つの相にも現れることが観察され得る。負荷電圧信号は、変圧器の電気的および磁気的結合に起因して、変圧器２０２の３相すべてに現れる。この効果に起因して、第２のスイッチング相Ｌ３および第３のスイッチング相Ｌ２に対する電気的投入時点を決定することは、難題であり得る。

【0058】

第２のスイッチング相Ｌ３および第３のスイッチング相Ｌ２の電気的投入時点を個別に決定するために、変圧器２０２から取得された測定された端子電圧がさらに処理される。一例では、時間ｔ１で第１のスイッチング相Ｌ１を、時間時点ｔ２で第２のスイッチング相Ｌ３を通電すると、第３の極Ｌ２に対する結果として生じる磁束がロックされるため、第３のスイッチング相Ｌ２の電気的投入時点を決定することは無関係であり得る。したがって、第３のスイッチング相Ｌ２の動作時間は、スイッチング装置のスイッチング性能に影響を与えない可能性があり、この構成の最後のスイッチング相の電気的投入時点を監視することは主な関心事ではない。したがって、この構成では、第２の極または第３のスイッチング相Ｌ２の電気的投入は決定されなくてもよい。変圧器２０２の相に関連する回路遮断器の極の電気的投入時点を決定するために、処理電圧が決定され得る。

【0059】

一例では、第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ３の処理電圧は、測定された端子電圧およびマッピングテーブルに基づいて導出されてもよい。上述したように、マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、測定された端子電圧に対して実行される計算との間のマッピングを含む。マッピングテーブルに基づいて、第１の構成２００について、処理電圧は、以下に示すように、式（５）から決定され得る。

【0060】

【数1】

【0061】

ここで、Ｖｐ１およびＶｐ３は、それぞれ第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ３に対して決定された処理電圧である。

【0062】

Ｖｍ１、Ｖｍ２、およびＶｍ３は、変圧器２０２のスター接地側からそれぞれ測定された第１のスイッチング相、第３のスイッチング相、および第２のスイッチング相の測定された端子電圧である。一例では、処理電圧は、第２のスイッチング相Ｌ３についてのみ決定されてもよい。しかしながら、均一性を維持するために、電圧の計算は、第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ３の両方に適用されてもよい。

【0063】

図２（ｃ）は、本主題の一実施形態による、第１の構成２００に対して決定された処理電圧を示す。信号２５０は、時間時点ｔ１に通電された第１のスイッチング相Ｌ１に対する処理電圧を示す。信号２６０は、時間時点ｔ２に通電された第２のスイッチング相Ｌ３に対する処理電圧を示す。図２（ｃ）から、時間時点ｔ１における第１のスイッチング相Ｌ１への通電時に、時間時点ｔ１における第２のスイッチング相Ｌ３に小さな大きさの処理電圧が現れることが観察され得る。第１のスイッチング相Ｌ１の通電はＬ１投入としてマークされ、第２のスイッチング相Ｌ３の通電はＬ３投入としてマークされる。時間時点ｔ１に第１のスイッチング相Ｌ１を通電した後に第２のスイッチング相Ｌ３に現れる処理電圧の大きさが小さいのは、電気／磁気結合、干渉、または外部システムの外乱によるノイズに起因する可能性がある。この電圧信号は、第１の構成２００について図２（ｄ）に示すように所定の閾値を提供することによって相殺されてもよい。所定の閾値は、代替的に、各相が特定の所定の閾値を有し得るため、所定の相ごとの閾値と呼ばれてもよい。図２（ｄ）に示すような（第２のスイッチング相Ｌ３に対する）所定の相ごとの閾値２７０は、変圧器２０２のノイズ、干渉、またはサブプロパティのうちの１つまたは複数に対応し得る。変圧器２０２のサブプロパティは、３脚設計変圧器２０２などにおける等しくない磁束経路長に対応し得る。補償は、適切な所定の相ごとの閾値２７０を提供することによって、電気的投入時点の誤った検出を回避する。回路遮断器の極の電気的投入時点は、処理電圧の上昇勾配が第１の電圧ピーク２８０に達するために所定の相ごとの閾値２７０と交差する場合に、上昇勾配の開始に対応する時点に決定される。したがって、装置２１４は、変圧器の通電動作を監視するための処理電圧に基づいて、変圧器２０２の１つまたは複数の相のうちの相に関連する回路遮断器２０６の極の電気的投入時点を決定し得る。

【0064】

図３（ａ）は、本主題の一実施形態による、変圧器の通電動作を監視するための第２の構成３００のブロック図を示す。第２の構成３００は、代替的に変圧器３０２と呼ばれるスター接地－デルタ（ＹＮｄ１１）３脚コア変圧器３０２を示す。ＹＮｄ１１変圧器３０２のＹＮ記号は、変圧器３０２が第１の側３０２Ａでスター接地されていることを示し、ｄ記号は、変圧器３０２が第２の側３０２Ｂでデルタ接続で接続されていることを示す。ＹＮｄ１１接続は、変圧器の第２の側３０２Ｂから測定された端子電圧が、変圧器の第１の側３０２Ａから測定された端子電圧に対して３０度進むことを示す。変圧器３０２の３脚コアは磁気結合をもたらし、デルタ接続は変圧器３０２の電気結合をもたらし、したがって変圧器３０２は磁気的および電気的に結合される。

【0065】

３相交流（ＡＣ）電源３０４は、変圧器３０２に電力を供給する。一例では、電源３０４は、変圧器３０２の３相に電力を供給し得る。電源３０４と変圧器３０２との間には、回路遮断器３０６が接続される。回路遮断器３０６の各極は、変圧器３０２の相に関連付けられる。第１の部分３０８は回路遮断器３０６の電源側を表し、第２の部分３１０は回路遮断器３０６の負荷側を表す。変圧器３０２は、回路遮断器３０６の負荷側３１０に接続される。

【0066】

第２の構成３００では、変圧器３０２は、変圧器３０２のスター接地側である第１の側３０２Ａから通電される。電圧測定装置３１２は、変圧器３０２の各相の端子電圧を測定し得る。構成３００では、電圧測定装置３１２は、変圧器の第２の側３０２Ｂ、すなわち変圧器３０２のデルタ接続側に接続される。

【0067】

第２の構成３００の装置３１４は、回路遮断器３０６の電源側から測定された基準信号を取得し得る。一例では、測定される基準信号は、３つの相のうちの任意の１つまたは複数であってもよい。基準信号は、線対接地電圧測定値または線間電圧測定値のいずれかであってもよい。基準信号は、回路遮断器３０６をそれぞれ閉鎖または開放するための閉鎖または開放指令を生成するために、装置３１４によって取得され得る。さらに、装置３１４は、回路遮断器３０６の負荷側３１０から測定された変圧器３０２の測定された端子電圧を取得し得る。この例では、測定された端子電圧は、変圧器３０２のデルタ巻線から取得される。装置３１４によって取得された測定された端子電圧は、変圧器３０２の１つまたは複数の相のうちの相に関連する回路遮断器３０６の極の電気的投入時点を決定するために使用されてもよく、これはあるいは回路遮断器３０６の実際の動作時点と呼ばれる。回路遮断器３０６の電気的投入時点は、変圧器３０２の通電動作を監視するために決定され得る。

【0068】

電圧測定装置３１２から測定された端子電圧を受信すると、装置３１４は回路構成パラメータを取得し得る。一例では、回路構成パラメータは、ユーザによって提供され得る。他の例では、回路構成パラメータは、他の装置から取得され得る。回路構成パラメータは、電圧測定装置の接続構成、電圧測定装置の位置、電圧測定装置のタイプ、電気機器の設計特性、巻線の数およびそれらの接続構成、制御されたスイッチングが実行される巻線構成のタイプ、および電気機器のスイッチングシーケンスなどのうちの１つまたは複数を含み得る。測定された端子電圧および回路構成パラメータを取得すると、装置３１４は、処理電圧を決定し得る。

【0069】

装置３１４は、変圧器３０２の測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて、変圧器３０２の１つまたは複数の相について処理電圧を決定し得る。マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、測定された端子電圧のうちの１つまたは複数に対して実行される計算との間のマッピングを含み得る。第２の構成３００では、測定された端子電圧は、変圧器３０２のデルタ巻線側から取得される。変圧器の各相について測定された測定された端子電圧は、変圧器３０２の巻線電圧に対応しない可能性がある線間電圧であり、巻線電圧は、測定された端子電圧から導出されてもよい。ゼロシーケンス電流の影響を低減するために、変圧器３０２を通電するために考慮されるスイッチングシーケンスはＬ１－Ｌ３－Ｌ２である。スイッチングシーケンスＬ１－Ｌ３－Ｌ２の場合、第１のスイッチング相Ｌ１とも呼ばれる、変圧器３０２の第１の相に関連する極が最初に閉じられる。第２のスイッチング相Ｌ３とも呼ばれる第３の相に関連する極は、第１の極の後に閉じられ、続いて第３のスイッチング相Ｌ２とも呼ばれる第２の相に関連する極が続く。第１のスイッチング相Ｌ１は、無視できる残留磁束を考慮して、線対接地電圧ピーク、電源電圧信号において通電される。第２のスイッチング相Ｌ３は、第１のスイッチング相Ｌ１が通電された後、４分の１周期で通電され、第３のスイッチング相Ｌ２は、無視できる残留磁束を考慮して、第２のスイッチング相Ｌ３が通電されてから事前規定時間後に通電される。一例では、装置３１４は、装置１０８に対応する。

【0070】

図３（ｂ）は、本主題の一実施形態による、第２の構成３００に対して取得された線間測定端子電圧を示す。信号３２０は、第１のスイッチング相Ｌ１の線間測定端子電圧を示す。信号３３０は、第２のスイッチング相Ｌ３の線間測定端子電圧を示し、信号３４０は、第３のスイッチング相Ｌ２の線間測定端子電圧を示す。図３（ｂ）から、時間時点ｔ１で第１のスイッチング相Ｌ１を通電すると、すなわちｔ１で変圧器３０２の第１の相に関連する回路遮断器３０６の第１の極を閉じると、負荷電圧信号が他の２つの相にも現れることが観察され得る。負荷電圧信号は、変圧器の電気的および磁気的結合に起因して、変圧器３０２の３相すべてに現れる。この効果に起因して、第２のスイッチング相Ｌ３および第３のスイッチング相Ｌ２に対して、測定された端子電圧から直接に電気的投入時点を決定することは、難題であり得る。変圧器３０２の相に関連する回路遮断器の極の電気的投入時点を決定するために、処理電圧が決定され得る。

【0071】

一例では、第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ３の処理電圧は、測定された端子電圧およびマッピングテーブルに基づいて導出されてもよい。上述したように、マッピングは、回路構成パラメータと、測定された端子電圧に対して実行される計算との間のマッピングを含む。第２の構成３００の場合、処理電圧は巻線電圧から決定されてもよい。巻線電圧は、以下に示すマッピングテーブルから導出される式（６）に基づいて導出され得る。

【0072】

【数2】

【0073】

ここで、Ｖｗ１、Ｖｗ３、およびＶｗ２は、それぞれ第１のスイッチング相Ｌ１、第２のスイッチング相Ｌ３、および第３のスイッチング相Ｌ２について導出された巻線電圧である。

【0074】

Ｖｍ１、Ｖｍ３、およびＶｍ２は、変圧器３０２のデルタ巻線側からそれぞれ測定された第１のスイッチング相Ｌ１、第２のスイッチングＬ３、および第３のスイッチング相Ｌ２の測定された端子電圧である。

【0075】

一例では、以下の式（７）に示すように、巻線電圧Ｖｗ１、Ｖｗ２、およびＶｗ３から、第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ３の電気的投入時点を検出するための処理電圧Ｖｐ１およびＶｐ３がそれぞれ決定され得る。

【0076】

【数3】

【0077】

ここで、Ｖｐ１およびＶｐ３は、それぞれ第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ３に対して決定された処理電圧である。

【0078】

他の例では、処理電圧Ｖｐ１およびＶｐ３は、以下の式（８）に示すように、測定電圧Ｖｍ１、Ｖｍ２、およびＶｍ３から直接決定され得る。

【0079】

【数4】

【0080】

ここで、Ｖｐ１およびＶｐ３は、それぞれ第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ３に対して決定された処理電圧であり、Ｖｍ１、Ｖｍ３、およびＶｍ２は、変圧器３０２のデルタ巻線側からそれぞれ測定された第１のスイッチング相Ｌ１、第２のスイッチングＬ３、および第３のスイッチング相Ｌ２の測定された端子電圧である。

【0081】

一例では、測定された端子電圧から直接処理電圧を決定する第１の方法が実行されてもよく、または巻線電圧から処理電圧を決定する第２の方法が実行されてもよい。一例では、ユーザは、処理電圧を決定する第１の方法または処理電圧を決定する第２の方法のいずれかを選択してもよく、この入力を装置３１４に提供してもよい。

【0082】

図３（ｃ）は、本主題の一実施形態による、第２の構成３００に対して決定された導出された巻線電圧を示す。信号３５０は、時間時点ｔ１に通電された第１のスイッチング相Ｌ１に対する導出された巻線電圧を示す。信号３６０は、時間時点ｔ２に通電された第２のスイッチング相Ｌ３に対する導出された巻線電圧を示す。信号３７０は、第３のスイッチング相Ｌ２に対する導出された巻線電圧を示す。第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ３の処理電圧は、図３（ｃ）に示すように、導出された巻線電圧から導出される。第２の構成３００について決定された処理電圧を図３（ｄ）に示す。信号３８０は、時間時点ｔ１に通電された第１のスイッチング相Ｌ１に対する処理電圧を示す。信号３９０は、時間時点ｔ２に通電された第２のスイッチング相Ｌ３に対する処理電圧を示す。第１のスイッチング相Ｌ１への通電時に、時間時点ｔ１と時間時点ｔ２との間における第２のスイッチング相Ｌ３に小さな大きさの処理電圧が現れることが観察され得る。それぞれ、第１のスイッチング相Ｌ１の通電はＬ１投入としてマークされ、第２のスイッチング相Ｌ３の通電はＬ３投入としてマークされる。第１のスイッチング相Ｌ１を通電した後に第２のスイッチング相Ｌ３に現れる処理電圧の大きさが小さいのは、電気／磁気結合、干渉、または外部システムの外乱によるノイズに起因する可能性がある。この電圧信号は、所定の相ごとの閾値（図示せず）を提供することによって相殺されてもよい。したがって、装置３１４は、変圧器の通電動作を監視するための処理電圧に基づいて、変圧器３０２の１つまたは複数の相のうちの相に関連する回路遮断器３０６の極の電気的投入時点を決定し得る。回路遮断器装置の極の電気的投入時点は、処理電圧の上昇勾配が所定の相ごとの閾値と交差する場合に、上昇勾配の開始に対応する時点として決定される。一例では、所定の相ごとの閾値は、変圧器３０２のノイズ、干渉、またはサブプロパティのうちの１つまたは複数に対応し得る。変圧器３０２のサブプロパティは、３脚設計変圧器３０２などにおける等しくない磁束経路長に対応し得る。この補償は、適切な所定の相ごとの閾値を提供することによって、電気的投入時点の誤った検出を回避する。

【0083】

図４（ａ）は、本主題の一実施形態による、変圧器の通電動作を監視するための第３の構成４００のブロック図を示す。第３の構成４００は、代替的に変圧器４０２と呼ばれるスター接地－デルタ（ＹＮｄ１１）３脚コア変圧器４０２を示す。ｄ記号は、変圧器４０２が第１の側４０２Ａにデルタ接続で接続されることを示す。ＹＮｄ１１変圧器４０２のＹＮ記号は、変圧器４０２が第２の側４０２Ｂにおいてスター接地されることを示す。Ｙｄ１１接続は、第１の側４０２Ａから測定された変圧器４０２の相の端子電圧が、その相の第２の側４０２Ｂから測定された端子電圧に対して３０度進むことを示す。変圧器４０２の３脚コアは磁気結合をもたらし、デルタ接続は変圧器４０２の電気結合をもたらし、したがって変圧器４０２は磁気的および電気的に結合される。

【0084】

３相交流（ＡＣ）電源４０４は、変圧器４０２に電力を供給する。一例では、電源４０４は、変圧器４０２の３相に電力を供給し得る。電源４０４と変圧器４０２との間には、回路遮断器４０６が接続される。回路遮断器４０６の各極は、変圧器４０２の相に関連付けられる。第１の部分４０８は回路遮断器４０６の電源側を表し、第２の部分４１０は回路遮断器４０６の負荷側４１０を表す。変圧器４０２は、回路遮断器４０６の負荷側４１０に接続される。

【0085】

第３の構成４００では、変圧器４０２は、変圧器４０２のデルタ（ｄ）側である第１の側４０２Ａから通電される。電圧測定装置４１２は、変圧器４０２の各相の端子電圧を測定し得る。第３の構成４００では、電圧測定装置４１２は、変圧器４０２の通電の同じ側、すなわち変圧器４０２のデルタ（ｄ）側に接続される。

【0086】

第３の構成４００の装置４１４は、回路遮断器４０６の電源側から測定された基準信号を取得し得る。一例では、測定される基準信号は、３つの相のうちの任意の１つまたは複数であってもよい。基準信号は、線対接地電圧測定値または線間電圧測定値のいずれかであってもよい。基準信号は、回路遮断器４０６をそれぞれ閉鎖または開放するための閉鎖または開放指令を生成するために、装置４１４によって取得され得る。さらに、装置４１４は、回路遮断器４０６の負荷側４１０から測定された変圧器４０２の測定された端子電圧を取得し得る。この例では、測定された端子電圧は、変圧器４０２のデルタ巻線から取得される。装置４１４によって取得された測定された端子電圧は、変圧器４０２の１つまたは複数の相のうちの相に関連する回路遮断器４０６の極の電気的投入時点を決定するために使用されてもよく、これはあるいは回路遮断器４０６の実際の動作時点と呼ばれる。回路遮断器４０６の電気的投入時点は、変圧器４０２の通電動作を監視するために決定され得る。

【0087】

電圧測定装置４１２から各相の測定された端子電圧を受信すると、装置４１４は回路構成パラメータを取得し得る。一例では、回路構成パラメータは、ユーザによって提供され得る。他の例では、回路構成パラメータは、他の装置から取得され得る。回路構成パラメータは、電圧測定装置の接続構成、電圧測定装置の位置、電圧測定装置のタイプ、電気機器の設計特性、巻線の数およびそれらの接続構成、制御されたスイッチングが実行される巻線構成のタイプ、および電気機器のスイッチングシーケンスなどのうちの１つまたは複数を含み得る。測定された端子電圧および回路構成パラメータを取得すると、装置４１４は、処理電圧を決定し得る。

【0088】

装置４１４は、変圧器４０２の測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて、変圧器４０２の１つまたは複数の相について処理電圧を決定し得る。マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、測定された端子電圧に対して実行される計算との間のマッピングを含み得る。第３の構成４００では、測定された端子電圧は、変圧器４０２のデルタ巻線側から取得される。この例示的な構成４００では、変圧器の各相について測定された、測定された端子電圧は、変圧器４０２の線対接地電圧である。変圧器４０２を通電するために考慮されるスイッチングシーケンスは、非同時通電ストラテジＬ１－Ｌ２－Ｌ３である。スイッチングシーケンスＬ１－Ｌ２－Ｌ３では、代替的に第１のスイッチング相Ｌ１と呼ばれる変圧器４０２の第１の相に関連する極は、代替的に第２のスイッチング相Ｌ２と呼ばれる第２の相に関連する極と同時に閉じられ、その後、代替的に第３のスイッチング相Ｌ３と呼ばれる第３の相に関連する極が続く。第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ２は、無視できる残留磁束を考慮して、測定された端子電圧信号の線間電圧ピークにおいて通電される。第３のスイッチング相（Ｌ３）は、第１、第２のスイッチング相Ｌ１、Ｌ２を同時に通電した後、４分の１周期（９０度）で通電する。しかしながら、第１のスイッチング相Ｌ１は、Ｌ１－Ｌ２－Ｌ３の前述のスイッチングシーケンスを維持するために、第２のスイッチング相Ｌ２の前に事前規定の持続時間で通電される。一例では、装置４１４は、装置１０８に対応する。

【0089】

図４（ｂ）は、本主題の一実施形態による、第３の構成４００に対して取得された線対接地測定端子電圧を示す。信号４２０は、第１のスイッチング相Ｌ１の線対接地測定端子電圧を示す。信号４３０は、第２のスイッチング相Ｌ２の線対接地測定端子電圧を示し、信号４４０は、第３のスイッチング相Ｌ３の線対接地測定端子電圧を示す。図４（ｂ）に示されるように、直接電圧測定は、第２のスイッチング相Ｌ２および第３のスイッチング相Ｌ３の電気的投入時点の検出に使用することができない。図から、時間時点ｔ１で第１のスイッチング相Ｌ１を通電すると、すなわち変圧器４０２の第１の相に関連する回路遮断器４０６の第１の極を閉じると、負荷電圧信号が他の２つの相にも現れることが観察され得る。理解され得るように、第１のスイッチング相Ｌ１を通電すると、デルタ接続に起因して、電圧は３つの相すべてに現れる。しかしながら、第２のスイッチング相Ｌ２が通電されるまで電流は流れない。これは、電流の流れを促進するための戻り経路がないためである。したがって、第１のスイッチング相Ｌ１に対する電気的投入時点を検出することは、主要な関心事ではない。この効果に起因して、第２のスイッチング相Ｌ２および第３のスイッチング相Ｌ３に対する電気的投入時点を決定することは、難題であり得る。第２のスイッチング相Ｌ２および第３のスイッチング相Ｌ３の電気的投入時点を個別に決定するために、処理電圧が決定され得る。

【0090】

一例では、第２のスイッチング相Ｌ２および第３のスイッチング相Ｌ３の処理電圧は、測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて導出されてもよい。上述したように、マッピングは、回路構成パラメータと、測定された端子電圧のうちの１つまたは複数に対して実行される計算との間のマッピングを含む。第３の構成４００の場合、処理電圧は巻線電圧から決定されてもよい。第３の構成４００の巻線電圧は、以下に示すマッピングテーブルに基づいて、式（１０）に基づいて導出され得る。

【0091】

【数5】

【0092】

ここで、Ｖｗ１、Ｖｗ２、およびＶｗ３は、それぞれ第１のスイッチング相Ｌ１、第２のスイッチング相Ｌ２、および第３のスイッチング相Ｌ３について決定された巻線電圧である。

【0093】

Ｖｍ１、Ｖｍ２、およびＶｍ３は、変圧器４０２のデルタ巻線側からそれぞれ測定された第１のスイッチング相Ｌ１、第２のスイッチングＬ２、および第３のスイッチング相Ｌ３の測定された端子電圧である。第３の構成４００について導出された巻線電圧Ｖｗ１、Ｖｗ２、およびＶｗ３は、図４（ｃ）においてそれぞれ信号４６０、信号４８０、および信号４７０によって表される。

【0094】

一例では、以下の式（１１）に示すように、巻線電圧Ｖｗ１、Ｖｗ２、およびＶｗ３に基づいて、第２のスイッチング相Ｌ２および第３のスイッチング相Ｌ３に対する電気的投入時点を検出するための処理電圧Ｖｐ２およびＶｐ３がそれぞれ決定され得る。

【0095】

【数6】

【0096】

ここで、Ｖｐ２およびＶｐ３は、それぞれ第２のスイッチング相Ｌ２および第３のスイッチング相Ｌ３に対して決定された処理電圧である。

【0097】

図４（ｄ）は、本主題の一実施形態による、第３の構成４００に対して決定された処理電圧を示す。信号４９０は、時間時点ｔ２に通電された第２のスイッチング相Ｌ２に対する処理電圧を示す。信号４１０は、時間時点ｔ３に通電された第３のスイッチング相Ｌ３に対する処理電圧を示す。図４（ｄ）は、第３のスイッチング相Ｌ３に対する処理電圧を示しており、上述したように、第２のスイッチング相Ｌ２のみを閉じると小さな大きさの電圧が現れる。したがって、装置４１４は、変圧器の通電動作を監視するための処理電圧に基づいて、変圧器４０２の１つまたは複数の相のうちの相に関連する回路遮断器４０６の極の電気的投入時点を決定し得る。回路遮断器装置の極の電気的投入時点は、処理電圧の上昇勾配が所定の相ごとの閾値（図示せず）と交差する場合に、上昇勾配の開始に対応する時点に決定される。一例では、所定の相ごとの閾値は、変圧器４０２のノイズ、干渉、またはサブプロパティのうちの１つまたは複数に対応し得る。変圧器４０２のサブプロパティは、３脚設計変圧器４０２などにおける等しくない磁束経路長に対応し得る。適切な所定の相ごとの閾値を提供することによって、第２のスイッチング相のみを通電する際の電圧の小さい大きさを補償することにより、電気的投入時点の誤った検出が回避される。

【0098】

図５（ａ）は、本主題の一実施形態による、デルタ接続キャパシタバンクの通電動作を監視するための第４の構成５００のブロック図を示す。第４の構成５００は、代替的にキャパシタバンク５０２と呼ばれるデルタ接続キャパシタバンク５０２を示す。キャパシタバンク５０２は、３相デルタ接続キャパシタバンクとなるように設計される。キャパシタバンク５０２のデルタ接続は、キャパシタバンクの電気的結合をもたらす。

【0099】

３相交流（ＡＣ）電源５０４は、キャパシタバンク５０２に電力を供給する。一例では、電源５０４は、キャパシタバンク５０２の３相に電力を供給し得る。電源５０４とキャパシタバンク５０２との間には、回路遮断器５０６が接続される。回路遮断器の各極は、キャパシタバンク５０２の相に関連付けられる。第１の部分５０８は回路遮断器５０６の電源側を表し、第２の部分５１０は回路遮断器５０６の負荷側５１０を表す。キャパシタバンク５０２は、回路遮断器５０６の負荷側５１０に接続される。

【0100】

第４の構成５００において、電圧測定装置５１２は、キャパシタバンク５０２の各相の端子電圧を測定し得る。この第４の構成５００では、回路遮断器５０６の負荷側に電圧測定装置５１２が接続される。

【0101】

第４の構成５００の装置５１４は、回路遮断器５０６の電源側から測定された基準信号を取得し得る。一例では、測定される基準信号は、３相のうちの任意の１つまたは複数であってもよい。基準信号は、線対接地電圧測定値または線間電圧測定値のいずれかであってもよい。基準信号は、回路遮断器５０６をそれぞれ閉鎖または開放するための閉鎖または開放指令を生成するために、装置５１４によって取得され得る。さらに、装置５１４は、回路遮断器５０６の負荷側５１０から測定されたキャパシタバンク５０２の測定された端子電圧を取得し得る。装置５１４によって取得された測定された端子電圧は、キャパシタバンク５０２の１つまたは複数の相のうちの相に関連する回路遮断器５０６の極の電気的投入時点を決定するために使用されてもよく、これはあるいは回路遮断器５０６の実際の動作時点と呼ばれる。回路遮断器５０６の電気的投入時点は、デルタ接続キャパシタバンク５０２の通電動作を監視するために決定され得る。

【0102】

電圧測定装置５１２から測定された端子電圧を受信すると、装置５１４は回路構成パラメータを取得し得る。一例では、回路構成パラメータは、ユーザによって提供され得る。他の例では、回路構成パラメータは、他の装置から取得され得る。回路構成パラメータは、電圧測定装置の接続構成、電圧測定装置の位置、電圧測定装置のタイプ、電気機器の設計特性、巻線の数およびそれらの接続構成、制御されたスイッチングが実行される巻線構成のタイプ、および電気機器のスイッチングシーケンスなどのうちの１つまたは複数を含み得る。測定された端子電圧および回路構成パラメータを取得すると、装置５１４は、処理電圧を決定し得る。

【0103】

装置５１４は、キャパシタバンク５０２の測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて、キャパシタバンク５０２の１つまたは複数の相について処理電圧を決定し得る。マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、測定された端子電圧のうちの１つまたは複数に対して実行される計算との間のマッピングを含み得る。第４の構成５００では、キャパシタバンク５０２の各相について測定された、測定された端子電圧は、キャパシタバンク５０２の線対接地電圧である。完全に放電されたキャパシタバンク５０２を通電するために考慮されるスイッチングシーケンスは、非同時スイッチングシーケンスＬ１－Ｌ２－Ｌ３である。スイッチングシーケンスＬ１－Ｌ２－Ｌ３では、代替的に第１のスイッチング相Ｌ１と呼ばれるキャパシタバンク５０２の第１の相に関連する極は、代替的に第２のスイッチング相Ｌ２と呼ばれる第２の相に関連する極と同時に閉じられ、その後、代替的に第３のスイッチング相Ｌ３と呼ばれる第３の相に関連する極が続く。第１のスイッチング相Ｌ１および第２のスイッチング相Ｌ２は、放電されるキャパシタバンクを考慮して、測定された端子電圧信号の線間電圧零点において通電される。第３のスイッチング相（Ｌ３）は、第１、第２のスイッチング相Ｌ１、Ｌ２を同時に通電した後、４分の１周期（９０度）で通電する。しかしながら、第１のスイッチング相Ｌ１相は、Ｌ１－Ｌ２－Ｌ３の前述のスイッチングシーケンスを維持するために、第２のスイッチング相Ｌ２の前に事前規定の持続時間で通電される。一例では、装置５１４は、装置１０８に対応する。

【0104】

図５（ｂ）は、本主題の一実施形態による、第４の例示的な構成５００に対して取得された線対接地測定端子電圧を示す。信号５２０は、第１のスイッチング相Ｌ１の線対接地測定端子電圧を示す。信号５３０は、第２のスイッチング相Ｌ２の線対接地測定端子電圧を示し、信号５４０は、第３のスイッチング相Ｌ３の線対接地測定端子電圧を示す。図５（ｂ）に示されるように、直接電圧測定は、第２のスイッチング相Ｌ２および第３のスイッチング相Ｌ３の電気的投入時点の検出に使用することができない。図から、時間時点ｔ１で第１のスイッチング相Ｌ１を通電すると、すなわちｔ１でキャパシタバンク５０２の第１の相に関連する回路遮断器５０６の第１の極を閉じると、負荷電圧が他の２つの相にも現れることが観察され得る。理解され得るように、第１のスイッチング相Ｌ１を通電すると、デルタ接続に起因して、電圧は３つの相すべてに現れる。しかしながら、第２のスイッチング相Ｌ２が通電されるまで電流は流れない。これは、電流の流れを促進するための戻り経路がないためである。したがって、第１のスイッチング相Ｌ１に対する電気的投入時点を検出することは、主要な関心事ではない。この効果に起因して、第２のスイッチング相Ｌ２および第３のスイッチング相Ｌ３に対する電気的投入時点を決定することは、難題であり得る。キャパシタバンク５０２の相に関連する回路遮断器の極の電気的投入時点を決定するために、処理電圧が決定され得る。

【0105】

一例では、第２のスイッチング相Ｌ２および第３のスイッチング相Ｌ３の処理電圧は、測定された端子電圧およびマッピングテーブルに基づいて導出されてもよい。上述したように、マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、測定された端子電圧テーブルに対して実行される計算との間のマッピングを含む。第４の構成５００の場合、処理電圧は、相ごとの等価電圧とも呼ばれる各相に対する等価容量の両端の電圧から決定されてもよい。キャパシタバンク５０２の各相に対する等価容量の両端の電圧は、以下に示すマッピングテーブルに基づいて式（１２）に基づいて決定され得る。

【0106】

【数7】

【0107】

ここで、Ｖｍ１、Ｖｍ２、およびＶｍ３は、キャパシタバンク５０２からそれぞれ測定された第１のスイッチング相Ｌ１、第２のスイッチングＬ２、および第３のスイッチング相Ｌ３の測定された端子電圧であり、
Ｖｅ１、Ｖｅ２、およびＶｅ３は、それぞれ第１のスイッチング相Ｌ１、第２のスイッチング相Ｌ２、および第３のスイッチング相Ｌ３に対する相ごとの等価電圧である。

【0108】

さらに、導出された相ごとの等価電圧に基づいて、第４の構成５００の処理電圧は、以下に示すマッピングテーブルに基づいて式（１３）に基づいて導出され得る。

【0109】

【数8】

【0110】

ここで、Ｖｐ２およびＶｐ３は、それぞれ第２のスイッチング相Ｌ２および第３のスイッチング相Ｌ３に対して決定された処理電圧である。

【0111】

図５（ｃ）は、本主題の一実施形態による、第４の構成に対して導出された相ごとの等価電圧を示す。信号５５０は、第１のスイッチング相Ｌ１に対する等価電圧を示す。信号５６０は、第２のスイッチング相Ｌ２に対する等価電圧を示し、信号５７０は、第３のスイッチング相Ｌ３に対する等価電圧を示す。図５（ｄ）に示すような処理電圧は、図５（ｃ）に示すような相ごとの等価電圧から導出される。

【0112】

図５（ｄ）は、本主題の一実施形態による、第４の構成５００に対して決定された処理電圧を示す。信号５８０は、時間時点ｔ２に通電された第２のスイッチング相Ｌ２に対する処理電圧を示す。信号５９０は、時間時点ｔ３に通電された第３のスイッチング相Ｌ３に対する処理電圧を示す。したがって、装置５１４は、キャパシタバンク５０２の通電動作を監視するための処理電圧に基づいて、キャパシタバンク５０２の１つまたは複数の相のうちの相に関連する回路遮断器５０６の極の電気的投入時点を決定し得る。回路遮断器装置の極の電気的投入時点は、処理電圧の上昇勾配が所定の相ごとの閾値（図示せず）と交差する場合に、上昇勾配の開始に対応する時点に決定される。一例では、所定の相ごとの閾値は、デルタ接続キャパシタバンク５０２のノイズ、干渉、またはサブプロパティのうちの１つまたは複数に対応し得る。適切な所定の相ごとの閾値を提供することによって、第２のスイッチングのみを通電する際の電圧の小さい大きさを補償することにより、電気的投入時点の誤った検出が回避される。同様の手法が、磁気結合リアクトルバンク、非接地非磁気結合リアクトルなどに適用され得る。

【0113】

図６は、本主題の一実施形態による、スイッチング装置の電気的投入時点を決定するための方法を示す。方法６００が説明される順序は、限定として解釈されることを意図するものではなく、説明された方法ブロックのいくつかは、方法６００または代替方法を実施するために異なる順序で実行されてもよい。さらに、方法６００は、任意の適切なハードウェア、コンピュータ可読命令、ファームウェア、またはそれらの組合せで実施することができる。説明のために、方法６００は、図１に示す実施態様に関して説明される。

【0114】

方法６００において、ブロック６０２で、スイッチング装置を介した電気機器の通電動作中に、電気機器の１つまたは複数の相のうちの各相について測定された端子電圧が電圧測定装置から取得され、電気機器の相は互いに電気的または磁気的に結合される。一例では、電気機器は、磁気および／または電気結合変圧器、デルタ接続または非接地キャパシタバンク、デルタ接続または非接地非磁気結合リアクトル、または磁気結合リアクトルのうちのいずれか１つであってもよい。一例では、各相の測定された端子電圧は、スイッチング装置の負荷側に接続された電圧測定装置から取得され得る。

【0115】

ブロック６０４で、電気機器に関連する回路構成パラメータが取得される。一例では、回路構成パラメータは、電圧測定装置の接続構成、電圧測定装置の位置、電圧測定装置のタイプ、電気機器の設計特性、巻線の数およびそれらの接続構成、制御されたスイッチングが実行される巻線構成のタイプ、電気機器のスイッチングシーケンスなどのうちの１つまたは複数を含み得る。電圧測定装置の接続構成は、電圧測定装置の巻線がどのように接続されるかを指し得る。例えば、電圧測定装置がスター接地－デルタ接続電位変圧器である場合、測定装置の接続構成は、スター接地接続された巻線とデルタ接続された他の巻線とを有する電位変圧器を指す。電圧測定装置の位置とは、電圧測定装置が接続される側を指す。例えば、電気機器がスターデルタ変圧器である場合、電圧測定装置の位置は、変圧器のスター側、または変圧器のデルタ側に接続されている電圧測定装置を指し得る。変圧器などの電気機器の設計特性は、変圧器のコア設計、巻線上のデルタ接続がどのように形成されるかなどを含み得る。スイッチングシーケンスとは、電気機器の相に関連する回路遮断器の極が閉じられる順序を指す。制御されたスイッチングが実行される電気機器のタイプは、いくつか例を挙げると、変圧器、キャパシタバンク、またはリアクトルバンクなどの結合負荷であってもよい。

【0116】

ブロック６０６で、電気機器の１つまたは複数の相について処理電圧が決定される。処理電圧は、電気機器の測定された端子電圧のうちの１つまたは複数とマッピングテーブルとに基づいて決定される。マッピングテーブルは、回路構成パラメータと、測定された端子電圧のうちの１つまたは複数に対して実行される計算との間のマッピングを含む。一例では、マッピングテーブルは、回路解析によって理論的に決定されてもよい。

【0117】

ブロック６０８で、処理電圧に基づいて、電気機器の通電動作を監視するために、１つまたは複数の相のうちの相に関連するスイッチング装置の極の電気的投入時点が決定される。スイッチング装置の極の電気的投入時点は、処理電圧の上昇勾配が第１の電圧ピークに達するために所定の相ごとの閾値と交差する場合に、上昇勾配の開始に対応する時点に決定される。所定の相ごとの閾値は、ノイズ、干渉、またはサブプロパティのうちの１つまたは複数に対応する。電気機器のサブプロパティは、３脚コア設計変圧器における等しくない磁束経路長、またはリアクトルなどにおける等しくない磁束経路長などの電気機器の設計特質を指してもよい。

【0118】

スイッチング装置の極の電気的投入時点は、電気機器の通電動作を監視するために決定され得る。一例では、電気機器の通電動作を監視することは、通電動作中に評価されたスイッチング装置の極の決定された電気的投入時点に基づく投入時間を評価することを含む。スイッチング装置の極の投入時間は、スイッチング装置が閉鎖指令を受信してから、決定された電気的投入時点を経て回路が電気的に閉鎖されたことが検出されるまでの時間である。誤差を決定するために、評価された投入時間を取得された回路構成パラメータに対する期待投入時間と比較してもよい。後続の通電動作の性能を改善するために、決定された誤差に基づいて、スイッチング装置の極の閉鎖時間に補正が適用され得る。一例では、１つまたは複数の相のうちの任意の１つの相または１つまたは複数の相のうちの任意の２つの相の測定された端子電圧は、マッピングテーブルに基づいて、１つまたは複数の相のうちの任意の他の相に関連する回路遮断器の極の電気的投入時点を検出するために処理電圧を決定するために使用される。他の例では、電気機器が磁気回路を有する誘導性である場合、処理電圧を決定するステップは、巻線電圧を決定することによって実行されてもよく、巻線電圧は、電気機器の各相に鎖交する磁束を生成する。さらに他の例では、電気機器がキャパシタバンクである場合、処理電圧を決定するステップは、電気機器の各相に対する等価容量の両端の電圧を決定することによって実行されてもよい。

【0119】

一態様によれば、実行されると、電気機器の通電動作を監視するためのスイッチング装置の電気的投入時点を決定するための方法６００をプロセッサに実行させるプログラム命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体が提供されてもよい。

【0120】

したがって、本主題は、結合負荷の通電動作を監視するために、結合負荷の電気的投入時点を検出するための迅速かつ正確な方法を提供する。

【0121】

本主題を特定の実施形態を参照して説明してきたが、この説明は限定的な意味で解釈されることを意味しない。開示された実施形態の様々な変更、ならびに主題の代替の実施形態は、主題の説明を参照すると当業者には明らかになるであろう。

【図1】

【図2(a)】

【図2(b)】

【図2(c)】

【図2(d)】

【図3(a)】

【図3(b)】

【図3(c)】

【図3(d)】

【図4(a)】

【図4(b)】

【図4(c)】

【図4(d)】

【図5(a)】

【図5(b)】

【図5(c)】

【図5(d)】

【図6】

【国際調査報告】