專利名稱：斷路器的分合控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及斷路器的分合控制裝置，尤其涉及通過使對斷路器的分閘 指令信號或合閘指令信號的輸出定時延遲從而在希望的相位下切斷或接通 斷路器的斷路器的分合控制裝置。
背景技術：
現有技術中提出了控制電力用斷路器的分閘或合閘定時，并抑制對電 力系統(tǒng)和電力設備來說很惡劣的暫態(tài)現象的發(fā)生的方法(例如，參考非專 利文獻1)。
作為實現抑制該暫態(tài)現象的發(fā)生的方法的具體發(fā)明，已經提出了使電 流切斷時的斷路器觸頭的開離定時在切斷電流的電流零點和波高值之間進 行，且在斷路器觸頭閉合時根據負載的種類來控制斷路器觸頭的合閘定時 的斷路器分合控制裝置(例如，參考專利文獻l)。
另外，已經提出了如下這種發(fā)明在以電力系統(tǒng)的充電電流補償或電 壓調整為目的，而對與母線相連的分支電抗器進行解列控制時，著眼于斷 路器的最終斷路點在電流相位零度點上不產生高頻再引燃電弧電涌，而從 儀表用變壓器將單相電壓輸入到斷路器分閘控制裝置，并在該斷路器分閘 控制裝置中根據單相電壓的相位來算出各相的電流相位，而向斷路器輸出 分閘指令，使得可在流過分路電抗器的各相電流為零點處進行切斷(例如， 參考專利文獻2)。
上述的專利文獻1和2記載的斷路器的分合控制裝置都具有下列功能， 即在檢測到分閘指令信號或合閘指令信號時，為了在希望的相位切斷或 接通斷路器，而使對斷路器的分閘指令信號或合閘指令信號的輸出定時延 遲的功能。另外，將這種斷路器的分合控制稱作同步分閘控制或同步合閘 控制。
專利文獻l:日本特開平3 — 156820號公報專利文獻2:日本特開平6—20564號公報
非專禾U文獻1: "Controlled switching of HVAC circuit breakers. Guide for application lines, reactors, capacitors, transformers. SC13 "， ELECTRA No. 183 P. 43 (1999)
上述任何一個斷路器的分合控制裝置都檢測將分閘指令信號或合閘指 令信號輸入到分合控制裝置后的系統(tǒng)電壓或主回路電流的過零點，并以該 過零點為基準來控制對斷路器的分閘指令信號或合閘指令信號的輸出延遲 定時。
參考圖12來說明非專利文獻1中表示的現有的同步分閘控制的定時
圖。圖12中，"^te表示斷路器觸頭的分閘定時——即，使斷路器觸頭進 行分閘動作的主回路電流的希望的分閘相位。
以主回路電流波形的過零點(電流相位0度的定時)為基準，將t^自 的分閘定時換算為時間后的時間是Ttoget。在實際的斷路器中由于存在流過 弧電流的弧時間T肌ing，所以完成電切斷的時間為距tseparate的定時起Tarang 時間后的電流O點。
專利文獻1和2的任何一個控制裝置都與圖12所示的定時圖同樣，以 主回路電流波形的過零點為基準，計算同步分閘延遲時間Tdelay，使得在同
步分閘延遲時間Tde^和分閘動作時間T。pe^g之和的時間經過后，在tseparate 的定時使斷路器觸頭進行分閘動作。
現有的分合控制裝置中，例如若在圖12的U，皿d的定時下向控制裝置 輸入分閘指令信號，則需要等待到檢測到主回路電流波形的下一過零點。 圖12中，將該等待時間表示為過零點等待時間Tw。在以所檢測到的下一過 零點為基準，并進一步等待同步分閘延遲時間Tdehy后，控制裝置在 的定時對斷路器輸出分閘指令信號。
艮口，作為從將分閘指令信號輸入到控制裝置起，到對斷路器輸出分閘
指令信號為止的全等待時間，總共產生"Tt。tal=Tw+Tdelay"的全等待時間。 該全等待時間的長度Tt。tal依賴于分閘指令信號的輸入定時或目標分閘相 位，最大有可能達到2個周期。進一步，有時根據控制裝置的運算性能， 進一步產生N個周期(N=l, 2、…)的等待時間。
同步合閘控制中也為類似的定時圖，產生同樣的全等待時間。但是，在同步合閘控制中， 一般以系統(tǒng)電壓的過零點為基準進行控制，并考慮斷 路器的弧前時間來進行控制。
這樣，在現有的斷路器的分合控制裝置中，為了進行同步分閘控制、 或同步合閘控制，產生了最大2個周期的浪費時間。另外，根據分合控制
裝置的運算性能，還進一步產生N個周期(N二l, 2、)的浪費時間。
發(fā)明內容
本發(fā)明為解決上述問題而作出，其目的是提供一種斷路器的分合控制 裝置，在檢測到分閘指令信號或合閘指令信號時，可通過最大1個周期以 下的等待時間來將分閘指令信號或合閘指令信號向斷路器輸出，并在主回 路電流或系統(tǒng)電壓的希望相位下切斷或接通斷路器。
為了實現上述目的，根據技術方案1的發(fā)明，提供一種斷路器的分合 控制裝置，在系統(tǒng)電壓或主回路電流的希望相位使斷路器切斷或接通，其
特征在于，包括斷路器動作時間預測計算單元，常時地重復預測計算對 應于斷路器的狀態(tài)的斷路器的分閘動作時間或合閘動作時間；分合指令信 號輸出延遲單元，在檢測出分閘指令信號或合閘指令信號時，為了在所述 希望的相位下使斷路器切斷或接通，使給斷路器的所述分閘指令信號或合 閘指令信號的輸出定時延遲；以及分合控制信號輸出時間計算單元，計算 分合控制信號輸出時間，該分合控制信號輸出時間為從所述分閘指令信號 或合閘指令信號的檢測定時起到所述分合指令信號輸出延遲單元向斷路器 輸出所述分閘指令信號或合閘指令信號的定時為止的延遲時間；所述分合 控制信號輸出時間計算單元以分閘指令信號或合閘指令信號的檢測定時為 基準，重復計算分合控制信號輸出時間，使得在分合控制信號輸出時間和
器在所述希^的相位下切斷^接通；所述分合指令信號輸出延遲;元，'在 實際檢測出分閘指令信號或合閘指令信號的情況下，在最新的所述分合控 制信號輸出時間經過后，向斷路器輸出延遲控制后的分閘指令信號或延遲 控制后的合閘指令信號。
另外，技術方案2的發(fā)明提供一種斷路器的分合控制裝置，在系統(tǒng)電 壓或主回路電流的希望相位使斷路器切斷或接通，其特征在于，包括斷
7路器動作時間預測計算單元40，常時地重復預測計算與斷路器的狀態(tài)相對 應的斷路器的預測分閘動作時間或預測合閘動作時間；分合指令信號輸出 延遲單元20a，在檢測出分閘指令信號或合閘指令信號時，為了在所述希望 的相位下使斷路器切斷或接通，使給斷路器的所述分閘指令信號或合閘指 令信號的輸出定時延遲；分合控制信號輸出時間計算單元10a，計算分合控 制信號輸出時間，該分合控制信號輸出時間為從所述分閘指令信號或合閘 指令信號的檢測定時起到所述分合指令信號輸出延遲單元20a向斷路器輸 出所述分閘指令信號或合閘指令信號的定時為止的延遲時間；基準點檢測 單元60，周期性檢測出所述系統(tǒng)電壓或主回路電流的基準點；同步延遲時
間計算單元50，以通過所述基準點檢測單元60檢測出的基準點為基準，計 算同步延遲時間；以及
基準點指令信號間時間計算單元70，計算基準點指令信號間時間，該 基準點指令信號間時間為從所述基準點起到分閘指令信號或合閘指令信號 的檢測定時為止的時間；所述同步延遲時間計算單元50以所述基準點作為 基準，計算所述同步延遲時間，以使得在同步延遲時間和由所述斷路器動 作時間預測計算單元40計算出的斷路器的預測分閘動作時間或預測合閘動 作時間之和的時間經過后，斷路器在所述希望的相位切斷或接通；所述分 合控制信號輸出時間計算單元10a，根據所述基準點指令信號間時間和由所 述同步延遲時間計算單元50計算出的同步延遲時間之間的大小關系，計算 所述分合控制信號輸出時間；所述分合指令信號輸出延遲單元20a,在實際 檢測出分閘指令信號或合閘指令信號的情況下，在最新的所述分合控制信 號輸出時間經過后，向斷路器輸出延遲控制后的分閘指令信號或延遲控制 后的合閘指令信號。
發(fā)明的效果
根據本發(fā)明，可以提供一種斷路器的分合控制裝置，在檢測到分閘指 令信號或合閘指令信號時，通過最大為1周期以下的等待時間，對斷路器 輸出分閘指令信號或合閘指令信號，并在主回路電流的希望的相位下使斷 路器切斷或在系統(tǒng)電壓的希望相位下使斷路器接通。
圖1是本發(fā)明的實施方式1的斷路器的同步分合控制系統(tǒng)結構圖2是表示本發(fā)明的實施方式1的斷路器的分合控制裝置的詳細結構
的框圖3是本發(fā)明的實施方式1的斷路器的分合控制裝置的同步分閘控制 的定時圖4是表示本發(fā)明的實施方式2的斷路器的分合控制裝置的詳細結構 的框圖5是本發(fā)明的實施方式2的斷路器的分合控制裝置的同步分閘控制 的定時圖6是表示本發(fā)明的實施方式2的主回路電流或系統(tǒng)電壓的過零點的 檢測方法的圖7是表示本發(fā)明的實施方式2的主回路電流或系統(tǒng)電壓的過零點的 預測方法的圖8是表示本發(fā)明的實施方式3的斷路器的分合控制裝置的詳細結構 的框圖9是表示本發(fā)明的實施方式4的斷路器的分合控制裝置的詳細結構 的框圖10是表示本發(fā)明的實施方式4的斷路器的分合控制裝置的分合控制 信號輸出時間的計數方法的圖11是本發(fā)明的實施方式5的斷路器的同步分合控制系統(tǒng)結構圖； 圖12是現有斷路器的分合控制裝置的同步分閘控制的定時圖。
具體實施例方式
下面，參考附圖來說明本發(fā)明的斷路器的分合控制裝置的實施方式。 將在各圖中公共的部分添加同一附圖標記，或相關部分上添加下標而適當 省略重復的說明。
(實施方式l)
(結構)
圖1是本實施方式1的斷路器的同步分合控制系統(tǒng)結構圖。
圖1中為了避免使附圖變復雜，主回路及斷路器，以及其控制電路等僅表示了一相，當然還可適用于三相電路。
圖1中，700是電力系統(tǒng)的主回路、710是在主回路700上設置的斷路 器、720是改變主回路電流而輸出的變流器(CT) 、 730是改變系統(tǒng)電壓而 輸出的儀表用變壓器(VT或PD)。
主回路700中，除了以上說明的系統(tǒng)結構設備以外，作為構成變電所 的電力設備，連接了斷路器及接地分合器等、各種的儀表類，由于這些設 備和儀表與本發(fā)明沒有直接關系，所以這里加以省略。
610是控制電源電路。在該控制電源電路610的正側電極(P)和接地 側電極(N)之間串聯連接著保護繼電裝置及BCU (Bay Control unit)等的 上位裝置600、作為本發(fā)明的主要部分的斷路器的分合控制裝置100、斷路 器710的操作機構部620。操作機構部620由斷路器驅動用線圈(切斷線圈 TC、接通線圈CC) 630構成。
該圖表示的斷路器的分合控制裝置100進行了概念表示，包括分合控 制信號輸出時間計算單元10、分合指令信號輸出延遲單元20、由FET或 IGBT等的半導體開關構成的分合指令輸出部30。該分合指令輸出部30由 切斷用開關30TC和接通用開關30CC構成，通過從分合指令信號輸出延遲 單元20輸出的觸發(fā)信號，半導體開關變?yōu)镺N動作。在分合指令輸出部30 進行ON動作時，在斷路器驅動線圈(CC/TC) 630中流過斷路器的同步 分合控制信號(斷路器驅動電流)，而使斷路器710的觸頭進行分閘或合 閘動作。
向斷路器的分合控制裝置100輸入從變流器720及儀表用變壓器730 輸出的主回路電流信號及系統(tǒng)電壓信號，若是可檢測主回路電流及系統(tǒng)電 壓的設備，則除了變流器720及儀表用變壓器730這種專用設備之外，當 然還可使用通用的設備。另外，在根據斷路器的控制條件，僅輸入主回路 電流或系統(tǒng)電壓的其中一個即可的情況下，當然可省略一個。
圖2是表示本實施方式1的斷路器的分合控制裝置100的詳細結構的 框圖。
圖2中，斷路器的分合控制裝置100由AC輸入電路1、傳感器輸入電 路2、模一數轉換器(圖中，標記為A/D轉換器)3、 MPU (微處理器)4 和分合指令輸出部30等構成。并且，構成為向MPU4和分合指令輸出部30輸入來自外部上位裝置600的分合信號，并通過從分合指令輸出部30輸 出的分閘指令或合閘指令來驅動斷路器的操作機構部620的斷路器驅動線 圈630。
雖然在前述的AC輸入電路1中沒有圖示，但是若為了將變流器720 及儀表用變壓器730的次級電路和斷路器的分合控制裝置100之間電絕緣， 則具有將所輸入的主回路電流信號和系統(tǒng)電壓信號變換為適當大小用的輔 助CT、 PT，進一步還具有從該輔助CT、 PT的輸出中去除高次諧波成分的 模擬濾波器(一般為低通濾波器)。
另一方面，構成為向傳感器輸入電路2輸入斷路器的控制電壓，并且， 輸入從在斷路器操作機構部等上設置的未圖示的操作壓力傳感器、溫度傳 感器、行程(stroke)傳感器等各種傳感器輸出的壓力信號、溫度信號、行 程信號等。從這些傳感器輸出的信號一般是4一20mA左右大小的DC信號。 該傳感器輸入電路2也與AC輸入電路1同樣，具有絕緣電路及模擬濾波器 (一般是低通濾波器)等。
接著，模一數轉換器3以預定的周期來對AC輸入電路1和傳感器輸入 電路2的輸出、即主回路電流信號、系統(tǒng)電壓信號、傳感器信號等的模擬 信號進行釆樣，并將該采樣值轉換為數字信號。將通過模一數轉換器3變 換為數字信號后的主回路電流信號、系統(tǒng)電壓信號、傳感器信號輸入到 MPU4。
模-數轉換器3可以按每個模擬輸入信號設置，也可以與多路復用器 等組合，而通過1個模一數轉換器來對變換為時間序列后的采樣值進行變 換，或者，還可適用對每個相匯總后的模一數轉換器，并不對其電路結構 進行限制。
并且，MPU4對變換為數字信號后的主回路電流信號、系統(tǒng)電壓信號、 傳感器信號和分合指令信號等的輸入信號，通過預先安裝的程序的軟件處 理，來執(zhí)行斷路器動作時間預測計算處理、分合控制信號輸出時間計算處 理和分合指令信號輸出延遲處理。即，通過MPU4和軟件處理的組合，而 實現了斷路器動作時間預測計算單元40、分合控制信號輸出時間計算單元 10a和分合指令信號輸出延遲單元20a，并執(zhí)行基于這些單元40， 10a， 20a 的各處理。另外，圖1中，通過MPU4和軟件處理的組合實現的單元中，
ii僅表示了分合控制信號輸出時間計算單元10和分合指令信號輸出延遲單元20。
另外，當然可以僅由硬件，或由硬件和軟件的組合來構成分合控制信號輸出時間計算單元10、分合指令信號輸出延遲單元20。
MPU4作為斷路器的分合控制裝置100，可以將三相的運算功能匯總在1個上，當然也可設置各相的每一個具有同一運算功能的MPU4。(作用)
接著，使用圖3來說明斷路器的分合控制裝置100的作用(動作)。圖3是斷路器的分合控制裝置100的同步分閘控制的定時圖。MPU4常時地通過一定的周期Tssp (至少是幾ms量級的周期)來重復執(zhí)行斷路器動作時間預測計算單元40進行的斷路器動作時間預測計算處理、分合控制信號輸出時間計算單元10a進行的分合控制信號輸出時間計算處理、分合指令信號輸出延遲單元20a進行的分合指令信號輸出延遲處理。
斷路器動作時間預測計算單元40，作為斷路器動作時間預測計算處理，來預測運算斷路器(觸頭)的分閘動作時間T。pening。斷路器(觸頭)的分
閘動作時間T。pe^g根據斷路器操作機構的操作壓力、周圍溫度、斷路器的
控制電壓、斷路器動作次數、斷路器停止時間等，時時刻刻地進行改變。斷路器動作時間預測計算單元40以從傳感器輸入電路等經模一數轉換器3輸入的上述數據為基礎，來計算斷路器的分閘動作時間的校正值，并以一定的周期Tssp來常時地重復預測運算與其動作環(huán)境對應的分閘動作時間T.。
i openmg 0
分閘動作時間T。pe^g相對于額定條件下的實測值T。pening0進行
(1) 對應于環(huán)境條件(溫度條件、控制電壓條件、油壓操作壓力條件)的校正；和
(2) 對應于斷路器停止時間的校正。例如，使用在非專利文獻l中公開的式子來進行計算。
斷路器觸頭的分閘動作時間T。pe^g具體來說，若將輸入的斷路器操作機構的操作油壓為P1、周圍溫度為T1、斷路器的控制電壓為V1、斷路器
停止時間為Hl時的校正時間分別設作AtP (Tl) 、 AtV (VI) 、 AtP (Pl)、△tH (HI),則為
T叩加^T叩函gO+AtP (Tl) +AtV (VI)+AtP (PI) +AtH (HI)。
所謂預測計算是指根據額定條件算出校正后的分閘動作時間。
分合控制信號輸出時間計算單元10a作為分合控制信號輸出時間計算處理，常時地以一定周期T^來重復計算分合控制信號輸出時間Tc。ntTOl。
分合控制信號輸出時間計算單元10a在例如圖3的計算任務'T'中，算出以其下一計算任務"2"為基準的分合控制信號輸出時間Tc。ntrolT。計算式如下所示。
(l一i)以過零點為基準，將目標分閘相位換算為時間。圖3中，將從該過零點到目標分閘相位的時間圖示為Ttarget。
若設目標分閘相位為e target [deg]，主回路電流的周期為Tfreq [ms]，
則^鵬[mS]為以下的式(1)。
Ttarget — Tfr叫X ( Q target /360)[ms]…(1)
(l一ii)計算分合控制信號輸出時間Tc。^"l"的基準定時的主回路電
流相位e 。。目^"i" [deg]。該計算使用主回路電流信號的數字值，例如使
用在數字保護繼電器中已經使用的下面的式(2)的相位計算算法等來進行。
0c垂加dT二tan—1 "sin30。
/ (l+acos30。 ) ) [deg]…(2)
(l一iii)以過零點為基準，在式(3)中將9 c?？Ъ觗'T， [deg]換算為時間。圖3中，將該時間圖示為Tc。目and'T， [ms]。
Tcommand 1 —TfreqX ( 0 command
T/360) [ms]…(3)
(l一iV)從斷路器動作時間預測計算單元40取得計算任務'T'中的分閘動作時間T。pening'T，。
(l一v)使用以上描述的(l一i) (l一iv)的結果，由下式(4)或
13(5)來算出分合控制信號輸出時間Te。ntrol'T'。
分合控制信號輸出時間Tc。自n"被計算為，以分合控制信號輸出時間
TC1"的基準定時的主回路電流相位為基點，在分合控制信號輸出時間
Tc。自,T鄰分閘動作時間T。p,g"l"之和的時間后，斷路器在希望的相位下進行分閘動作。
在Tcommand 1 ^ Ttarget的情況下，
Tcontrol 1 — (Ttarget — TCommand 1 ) (T。pening 1 % Tfreq) [ HIS ] … (4)
在Tcommand"l"〉T加get的'瞎況下，
Tcontrol 1 — ( Ttarget — Tcommand 1 + Tfreq) ( T。pening 1 % Tfreq) [ HIS ]
…(5)
其中，(A%B)是指(A+B)的余數。
分合控制信號輸出時間計算單元10a以一定的周期Tssp常時地重復執(zhí)行以上說明的(l一i) (l一v)的運算。即，在下一計算任務"2"中，運算以其下一計算任務"3"為基準的分合控制信號輸出時間Te。ntr。r2"。進一步，在下一計算任務"3"中，運算以其下一計算任務"4"為基準的分合控制信號輸出時間Tc。自,"3"。
通過如上這樣，分合控制信號輸出時間計算單元10a以一定的周期Tmp來常時地重復計算分合控制信號輸出時間Te。^。,。從式(1) 式(5)可知所計算的分合控制信號輸出時間Tc。n^的范圍為下面的式(6)。
0 = TCOntrol< Tfreq... (6)
接著，分合指令信號輸出延遲單元20a，作為分合指令信號輸出延遲處理，以一定的周期T^常時地重復監(jiān)視有無分閘指令信號Te。，^。在檢測
出分閘指令信號Te。皿^時，執(zhí)行使對斷路器(斷路器操作機構部620的切
斷線圈TC)的分閘指令信號的輸出延遲的動作，該延遲的量為最新的分合控制信號輸出時間T^。,。
圖3的定時圖表示在計算任務"3"中檢測出了分閘指令信號Tc。^^的
情況下的例子。這時，分合指令信號輸出延遲單元20a對最新的分合控制 信號輸出時間Tc。ntrol、即、以下一計算任務"4"為基準的分合控制信號輸出 時間Te旨。,"3"的延遲時間進行計數。分合指令信號輸出延遲單元20a在經 過最新的分合控制信號輸出時間T^w"3"的延遲時間后，對分合指令輸出 部30輸出觸發(fā)信號。
由此，由于輸入了觸發(fā)信號的分合指令輸出部30為ON狀態(tài)，所以在 斷路器驅動線圈630 (切斷線圈TC)中流過斷路器的同步分閘控制信號(斷 路器驅動電流)，而進行斷路器的分閘動作。
在上面的說明中，使用同步分閘控制的定時圖說明了實施方式1的斷 路器的分合控制裝置100的響應的一例，但是在同步合閘控制的定時圖中， 斷路器的分合控制裝置100也同樣響應。
本實施方式1中，說明了以一定的周期Tssp常時地重復執(zhí)行斷路器動作
時間預測計算單元40進行的斷路器動作時間預測計算處理、分合控制信號 輸出時間計算單元10a進行的分合控制信號輸出時間計算處理、分合指令 信號輸出延遲單元20a進行的分合指令信號輸出延遲處理，但是這些可以 彼此非同步地加以執(zhí)行，當然也可通過非周期處理來加以執(zhí)行。另外，當 然還可以進一步細分任務。
本實施方式中，MPU4可進行多任務處理，并以可并行執(zhí)行斷路器動 作時間預測計算單元40進行的斷路器動作時間預測計算處理、分合控制信 號輸出時間計算單元10a進行的分合控制信號輸出時間計算處理、分合指 令信號輸出延遲單元20a進行的分合指令信號輸出延遲處理為前提，但是 對于這些處理當然可以通過進行單任務處理的多個MPU來分散執(zhí)行。另 外，當然也可在可進行多任務處理的多個CPU中分散執(zhí)行。 (效果)
從以上的說明可看出，本實施方式1的斷路器的分合控制裝置從分合 指令信號的輸入到分合指令信號的輸出的時間差為分合控制信號輸出時間 Tc。ntn)1。分合控制信號輸出時間Te。耐的范圍如下。因此，根據本實施方式l，可以提供一種斷路器的分合控制裝置，在檢 測到分閘指令信號或合閘指令信號時，可以通過最大1周期以下的等待時 間來對斷路器輸出分閘指令信號或合閘指令信號，并在主回路電流的希望 相位下可使斷路器切斷，或在系統(tǒng)電壓的希望相位下使斷路器接通。
(實施方式2)
接著，說明本發(fā)明的實施方式2的斷路器的分合控制裝置。 (結構)
本發(fā)明的實施方式2的斷路器的同步分合控制系統(tǒng)結構為與實施方式1 的圖l相同的結構，所以加以省略，而僅表示斷路器的分合控制裝置100A 的詳細結構圖。
下面，參考圖4來說明實施方式2的斷路器的分合控制裝置100A的詳 細結構。
本實施方式2的斷路器的分合控制裝置100A為對圖2的斷路器的分合 控制裝置100追加了基準點檢測單元60、同步延遲時間計算單元50、基準
點指令信號間時間計算單元70的結構。
艮卩，圖4中，斷路器的分合控制裝置100A與實施方式1的構成同樣， 具有AC輸入電路1、傳感器輸入電路2、模一數轉換器3、 MPU4、分合指 令輸出部30等，但是本實施方式2與實施方式1的不同點是MPU4的處理 內容，除了實施方式1的MPU4的處理內容之外，還要新執(zhí)行同步延遲時 間計算單元50進行的同步延遲時間計算處理、基準點檢測單元60進行的 基準點檢測處理、基準點指令信號間時間計算單元70進行的基準點指令信 號間時間計算處理。這些單元和處理通過例如MPU4和在該MPU4上預先 安裝的程序進行的軟件處理來實現而加以執(zhí)行。 (作用)
參考斷路器的分合控制裝置的同步分閘控制的定時圖來說明本實施方 式2的作用。
MPU4如圖5所示那樣來大致劃分而通過稱作第1任務和第2任務的2 個周期的任務來動作。
首先，第1任務是以高速的一定周期Tssp (至少是幾ms量級的周期) 常時地重復執(zhí)行的任務，執(zhí)行基準點檢測單元60進行的基準點檢測處理、
16基準點指令信號間時間計算單元70進行的基準點指令信號間時間計算處 理、分合控制信號輸出時間計算單元10a進行的分合控制信號輸出時間計 算處理和分合指令信號輸出延遲單元20a進行的分合指令信號輸出延遲處 理等。
接著，第2任務是以比周期Tssp慢的周期T1()Gms (可允許到幾百ms量 級的周期)常時地重復執(zhí)行的任務，執(zhí)行斷路器動作時間預測計算單元40 進行的斷路器動作時間預測計算處理與同步延遲時間計算單元50進行的同
步延遲時間計算處理等。
下面，說明第l、第2任務的細節(jié)。
〈第2任務；周期TuK)咖的計算任務的動作〉 斷路器動作時間預測計算單元40作為斷路器動作時間預測計算處理，
預測計算斷路器的分閘動作時間T。penmg。斷路器的分閘動作時間T。penmg與
實施方式1的情形同樣，根據斷路器操作機構的操作壓力、周圍溫度、斷 路器的控制電壓、斷路器動作次數、斷路器停止時間等時刻改變。
斷路器動作時間預測計算單元40以從傳感器輸入電路等輸入的這些數 據為基礎，來計算斷路器的分閘動作時間的校正值，并以一定的周期Tu)o皿
常時地重復預測計算對應于其動作環(huán)境的分閘動作時間T，ing。
同步延遲時間計算單元50作為同步延遲時間計算處理，在一定周期
T，ms的計算任務中常時下重復計算以主回路電流的過零點(主回路電流的
相位0度的定時)為基準的同步分閘延遲時間Tdelay。
同步分閘延遲時間Tde^ [HIS]的計算式如下所示，被計算為，以過零 點為基點，在同步分閘延遲時間Tde—和分閘動作時間T，ing之和的時間后， 斷路器在希望相位下進行分閘動作。
Td勿=Ttarget — ( Topening % Tfreq )[ ms ] … (7 )
這里，在為Tde,ay〈0的情況下，通過下式來進行校正，使其為正值。 Tdelay二Td勿+ Tfreq…(8)
17其中，(A%B)是指(A+B)的余數。
Tta^t、 T。pening、 Tfreq的定義、計算方法與實施方式1相同。
〈第1任務；周期T^的計算任務的動作〉
基準點檢測單元60在基準點檢測處理中，在一定周期Tssp的計算任務 中常時地重復檢測過零點(主回路電流的相位0度的定時)的定時，來作 為主回路電流的基準點。
圖6表示過零點的檢測方法。
基準點檢測單元60檢測出相符合的不同2點的采樣數據、即、圖6所 示的緊挨著過零點的之前的采樣數據V (s)與緊挨著過零點的之后的采樣 數據V (s + l)。
使用以下的計算式來計算圖6所示的過零點之前的采樣定時s和過零點 的時間差T1 [ms]。
T1叫V (s) |/ (|V (s) | + |V (s+l) I) XTsp…(9) 這里，Tsp是采樣周期。
這里，主回路電流或系統(tǒng)電壓的實際過零點的時刻與斷路器的分合控 制裝置100A的基準點檢測單元60識別的過零點的時刻在時間上不同。其 理由是由于在斷路器的分合控制裝置100A的主回路電流信號、或系統(tǒng)電 壓信號的輸入電路上存在模擬濾波器(一般是低通濾波器)和模一數轉換 器及其外圍電路、以及通過MPU的處理實現的數字濾波器等，所以基準點 檢測單元60識別的主回路電流、或系統(tǒng)電壓，相對于實際的主回路電流、 或系統(tǒng)電壓延遲了。
因此，在實際的主回路電流、或系統(tǒng)電壓通過了過零點的情況下，基 準點檢測單元60在對其進行識別之前花費了時間，即使需要在此期間進行 控制，也無法進行控制。該情況下，為下一過零點之后的控制。重復同樣 的情形，識別是否通過了過零點需要時間，而產生不能進行控制的定時。 因此，為了避免該情形，本實施方式2中，如圖7所示，具備使用最新的 過零點的實測值，來預測下一過零點或實際的最新過零點的單元。
基準點指令信號間時間計算單元70,作為基準點指令信號間時間計算處理，以一定的周期T^常時地重復監(jiān)視有無分閘指令信號。在檢測到分閘 指令信號時，運算作為從過零點到檢測到分閘指令信號為止的時間的基準 點指令信號間時間T加。。更詳細的，圖5中，在周期Tssp的計算任務(m) 中檢測到分閘指令信號的情況下，以過零點為基準，將到其下一計算任務 (m+l)的定時為止的時間作為基準點指令信號間時間Tzer。來計算。
分合控制信號輸出時間計算單元10a使用同步延遲時間計算單元50算 出的同步分閘延遲時間Td^y與基準點指令信號間時間計算單元70算出的 基準點指令信號間時間Tzero，來計算分合控制信號輸出時間Tc。ntrol。
下面，使用圖5，說明在Umm^的定時下向斷路器的分合控制裝置100A
輸入分閘指令信號的情況下的分合控制信號輸出時間Tc。ntrol的計算處理。 (2—i)以圖5的過零點(a)為基準，來判斷是否可進行控制。 在基準點指令信號間時間TZCT。S同步分閘延遲時間Tdelay的情況下，由 于可進行以過零點(a)為基準的控制，所以可通過下式來運算以其下一計 算任務(m+l)的定時為基點的分合控制信號輸出時間Te。^。,。
Tcontrol — TdelayTZero (10)
但是，在圖5的例子中，由于基準點指令信號間時間Tzer?！低椒珠l延 遲時間Tdelay，所以不能通過(2 — 0的計算式來計算分合控制信號輸出時
間Tcontrol。因此，進入到下面的(2—ii)的計算。
(2—ii)由于不能進行以圖5的過零點(a)為基準的控制，所以進行 以下一過零點(b)為基準的控制。可通過下式來計算以其下一計算任務(m + 1)的定時為基點的分合控制信號輸出時間Te。自i。
Tcontrol — Tdelay + ( Tfreq — TZero ) … (11)
從計算式可知如上這樣算出的分合控制信號輸出時間Te。ntrol的范圍與 再次記載的式(6)同樣。
0^Te。n加^Tfreq…再次記載(6)
19分合指令信號輸出延遲單元20a執(zhí)行使對斷路器(斷路器操作機構部 的切斷線圈TC)的分閘指令信號的輸出延遲的動作，該延遲的量為通過分
合控制信號輸出時間計算單元10a算出的分合控制信號輸出時間T^tr。！。
在圖5的例子中，分合指令信號輸出延遲單元20a以計算任務(m+l) 的定時為基點，對通過分合控制信號輸出時間計算單元10a算出的分合控 制信號輸出時間Tc。ntrol的延遲時間進行計數。在分合控制信號輸出時間 Tc。ntroI的延遲時間經過后，分合指令信號輸出延遲單元20a對分合指令輸出 部30輸出觸發(fā)信號。
被輸入了觸發(fā)信號的分合指令輸出部30變?yōu)镺N狀態(tài)，而在斷路器驅 動線圈630 (切斷線圈TC)中流過斷路器的同步分閘控制信號(斷路器驅 動電流)，使斷路器進行分閘動作。
在實施方式2的以上的說明中，在基準點指令信號間時間計算單元70 檢測到分閘指令信號時，算出基準點指令信號間時間TZCT。，進一步，分合 控制信號輸出時間計算單元10a算出分合控制信號輸出時間T^^，分合指 令信號輸出延遲單元20a對分合指令輸出部30輸出觸發(fā)信號，但是即使改 變處理，使其如下這樣動作，也可得到同樣的作用效果，這一點是清楚的。
艮P，也可與是否實際檢測出分閘指令信號無關地，假定檢測到了分閘 指令信號，預先在一定周期Tssp的計算任務中，基準點指令信號間時間計算 單元70常時地重復運算基準點指令信號間時間TZCT。，分合控制信號輸出時 間計算單元10a常時地重復運算分合控制信號輸出時間T^^，在分合指令 信號輸出延遲單元20a實際檢測到分閘指令信號的情況下，使用預先算出 的分合控制信號輸出時間Tc。ntrol，來進行對分合指令輸出部30輸出觸發(fā)信 號的處理。
另外，這時，即使分合指令信號輸出延遲單元20a之外的單元執(zhí)行分 閘指令信號的檢測，也可得到同樣的作用效果，這一點是清楚的。
在以上的說明中，使用同步分閘控制的定時圖來說明本實施方式2的 斷路器的分合控制裝置100A的動作和作用的一例，但是在同步合閘控制的 定時圖中，斷路器的分合控制裝置100也可執(zhí)行同樣的動作，而得到同樣 的作用。本實施方式2中，以一定的周期Tssp和T畫ms來常時地重復執(zhí)行斷路器
動作時間預測計算單元40進行的斷路器動作時間預測計算處理、分合控制 信號輸出時間計算單元10a進行的分合控制信號輸出時間計算處理和分合 指令信號輸出延遲單元20a進行的分合指令信號輸出延遲處理，但是當然 也可彼此非同步執(zhí)行這些，當然可以通過非周期處理加以執(zhí)行。另外，當 然也可進一步細分任務。
本實施方式2中，MPU4可進行多任務處理，并以可并行執(zhí)行斷路器 動作時間預測計算單元40進行的斷路器動作時間預測計算處理、分合控制 信號輸出時間計算單元10a進行的分合控制信號輸出時間計算處理、分合 指令信號輸出延遲單元20a進行的分合指令信號輸出延遲處理為前提，但 是當然也可通過單任務處理的多個MPU來分散執(zhí)行這些。另外，當然也可 通過可進行多任務處理的多個CPU來分散執(zhí)行。 (效果)
如上所述，根據本實施方式2，與實施方式l同樣，可提供一種斷路器 的分合控制裝置，在檢測到分閘指令信號或合閘指令信號時，可通過最大1 周期以下的等待時間，來對斷路器輸出分閘指令信號或合閘指令信號，并 在主回路電流或系統(tǒng)電壓的希望相位下使斷路器切斷或接通。
除此之外，由于相對實施方式1的方式，在實施方式2的方式中，進 一步減小了對MPU的運算負擔，所以可以采用更低價的MPU和更低價的 存儲器等的外圍電路。在實施方式2中，其使實施方式1以一定周期每次 執(zhí)行的處理分擔到更細化的任務中而加以實施，且基于對任務的執(zhí)行速度 施加的優(yōu)先級。
因此，實施方式2中，可以提供比實施方式1更低價的斷路器的分合 控制裝置。
(實施方式3)
接著，說明本發(fā)明的實施方式3的斷路器的分合控制裝置。 (結構)
本發(fā)明的實施方式3的斷路器的同步分合控制系統(tǒng)結構圖與實施方式1 或實施方式2同樣，所以加以省略，僅表示了斷路器的分合控制裝置100B 的詳細結構圖。
21本實施方式3的斷路器的分合控制裝置100B如圖8所示，在斷路器的 分合控制裝置100B的分合控制信號輸出時間計算單元10a的一部分中，嵌 入以下的相序對照單元11和分合控制信號輸出時間重新計算單元12方面 與實施方式1或實施方式2不同。
(3—i)基于相序對照單元U的相序對照處理在使用所算出的分合 控制信號輸出時間Tc。自,來進行控制時，根據所指定的第1相和相序，通過 計算能否進行切斷或接通控制，來預先進行預測、對照。
(3—ii)基于分合控制信號輸出時間重新計算單元12的分合控制信號 輸出時間重新計算處理在上述(3—i)的對照結果是判斷為"根據所指定 的第1相和相序不能進行切斷或接通控制"的情況下，重新計算分合控制 信號輸出時間T^^。
實現上述(3—0 、 (3—ii)的處理的單元U， 12可以作為與分合控 制信號輸出時間計算單元10a獨立的單元構成，當然也可嵌入到分合指令 信號輸出延遲單元2Qa等、已有的其他單元中。
(作用)
參考斷路器的分合控制裝置的同步分閘控制的定時圖來說明本實施方 式3的作用。
本發(fā)明的實施方式3在指定了切斷或接通的第1相的情況下，或指定 了切斷或接通的相序的情況下，或指定了切斷或接通的第1相和相序這兩 者的情況下，根據所指定的第1相和相序，來調整各相間的分合控制信號
輸出時間Tc。nt^的大小關系。
例如，考慮將切斷第1相指定為A相、切斷第2相指定為B相、將切 斷第3相指定為C相的情形。
設在某個定時下向斷路器的分合控制裝置100B輸入分閘指令信號，且 分合控制信號輸出時間計算單元10a計算各相的分合控制信號輸出時間 Tc。ntrol (A相)、Te。ntrol (B相)、Te。ntrol (C相)。這時，假設相序對照單 元U原樣使用所算出的分合控制信號輸出時間Te。n^ (A相)、Tc。ntrol (B 相)、Tc。ntrol (C相)，并在分合指令信號輸出延遲單元20a向分合指令輸 出部30輸出觸發(fā)信號的情況下，通過計算預先預測切斷第1相為B相、切 斷第2相為C相、切斷第3相為A相，而判斷為不能通過所指定的相序來
2進行斷路控制。
該情況下，為了以切斷第1相為A相、切斷第2相為B相、切斷第3
相為c相的相序，在希望的分閘相位下進行切斷動作，而執(zhí)行以下的處理。 (3—iii)在分合控制信號輸出時間計算單元10a的分合控制信號輸出 時間重新計算單元12中，為了通過指定的相序來進行切斷動作，而通過下
式等來重新計算分合控制信號輸出時間T' c。n^ (A相)、T' e。ntrol (B相)、 T' control (C相)。
T， 一01 (A相)=Tcontrol (A相)
T， control (B相)=Tcontroi (B相)+Tfreq T， control (C相)二T咖trol (C相)+Tfreq
(3—iv)分合指令信號輸出延遲單元20a計數對各相分別重新計算出 的分合控制信號輸出時間TT
control
(A相)、T，
control
(B相)、T'
control
(c
相)的延遲時間。在分合控制信號輸出時間T， eOTtrol (A相)、T' c。ntrol (B 相)、T' e。ntrol (C相)的延遲時間經過后，分合指令信號輸出延遲單元20a 對各相的分合指令輸出部30輸出觸發(fā)信號。
如上所述，在分合指令信號輸出延遲單元20a對分合指令輸出部30輸 出觸發(fā)信號之前，在相序對照單元11中預測斷路器進行切斷動作的第1相 及相序，并在與指定的第1相和相序不同的情況下，通過分合控制信號輸 出時間重新計算單元12執(zhí)行以1周期為單位來相加或相減分合控制信號輸 出時間T^^的重新計算處理，從而，可根據所指定的第1相和相序，在希 望的分閘相位下進行切斷動作。
在以上的說明中，以本實施方式3的斷路器的分合控制裝置100B的同 步分閘控制的情況為例來加以說明，但是當然在同步合閘控制中，斷路器 的分合控制裝置100B可同樣進行動作。 (效果)
根據本實施方式3，在指定了切斷或接通的第l相的情況下，或指定了 切斷或接通的相序的情況下，或指定了切斷或接通的第1相和相序兩者的 情況下，可根據所指定的第1相及相序，在希望的相位下對斷路器進行切斷或接通控制。
(實施方式4)
接著，說明本發(fā)明的實施方式4的斷路器的同步分合控制裝置。 (結構)
本實施方式4的斷路器的同步分合控制系統(tǒng)結構與實施方式1或實施
方式2同樣，所以加以省略，而僅表示圖9的斷路器的分合控制裝置100C
的詳細結構圖。
圖9中，斷路器的分合控制裝置100C與實施方式1或實施方式2的結 構同樣，由AC輸入電路1、傳感器輸入電路2、模一數轉換器3、 MPU (微 處理器)4、分合指令輸出部30等構成。由于這些結構與實施方式1或實 施方式2相同，所以省略詳細說明。
本實施方式4與實施方式1或實施方式2的不同點在于，新追加了由 硬件構成的延遲時間計數器80來作為構成要素。
一般，由硬件構成的計數器與由軟件構成的計數器相比為高精度，可 執(zhí)行精細計數(高分辨率計數)。但是，由于若由硬件構成的計數器的最 大計數值過大，則計數器的硬件規(guī)模增大了，所以不希望僅由硬件實現所 有的計數動作。
因此，本實施方式4中，構成為通過軟件計數器(分合指令信號輸出 延遲單元20a進行的計數動作)來對分合控制信號輸出時間Tcontrol的計數 動作進行粗計數，而通過硬件(延遲時間計數器80)來進行精計數而加以 實現。
圖9的斷路器的分合控制裝置100C在經過MPU4的分合控制信號輸出 時間計算單元10a算出的分合控制信號輸出時間Tc。n^的延遲時間后，使分 合指令輸出部30ON動作，但在本實施方式4中，通過(i)基于MPU4的 分合指令信號輸出延遲單元20a的軟件計數器進行的計數動作與(ii)基于 由硬件構成的延遲時間計數器80的計數動作的組合來構成這時的分合控制 信號輸出時間T^^的計數動作。 (作用)
說明本實施方式4的斷路器的分合控制裝置的分合控制信號輸出時間 的計數方法。圖10是說明基于分合指令信號輸出延遲單元20a的軟件計數器進行的 計數動作與由硬件構成的延遲時間計數器80進行的計數動作的圖。 〈基于分合指令信號輸出延遲單元20a的軟件計數器〉
分合指令信號輸出延遲單元20a比較分合控制信號輸出時間計算單元 10a算出的分合控制信號輸出時間Tc。他。,與由硬件構成的延遲時間計數器80 的最大計數值TH
count max0
圖10是在周期T^的計算任務(m—2)下，開始計數處理的例子。這 時的分合控制信號輸出時間Te。^。,是以其下一計算任務(m—l)的定時為 基點的分合控制信號輸出時間。
(4一i)計算任務(m—2):計算傳到延遲時間計數器80的控制時間 THc。untl (延遲時間計數器值)。
THc0Untl — Tcontr0i
這時，由于THcu〉TH
count max, 所以計算任務(m—2)不向延遲時間 計數器80傳送控制時間THe。untl。
(4一ii)計算任務(m—l):計算傳到延遲時間計數器80的控制時間 THc。unt2 (延遲時間計數值)。這時，由于經過了時間Tssp，所以
THCount2 — Tcontrol T邵 這時，由于TH咖nt2〉TH
count max贅 所以計算任務(m—l)不向延遲時間 計數80傳送控制時間THe。unt2。
(4一iii)計算任務(m):計算傳到延遲時間計數器80的控制時間 THc。unt3 (延遲時間計數器值)。這時，由于經過了時間2XT^，所以
THcount3 — Tcontrol— 2 X T邵
這時贅 由于THcoun。 ■ THcount max, 所以計算任務(m)向延遲時間計數 器80傳送控制時間THe。unt3。
如上這樣，在分合指令信號輸出延遲單元20a可由硬件構成的延遲時 間計數器80進行計數動作之前，對分合控制信號輸出時間T^w進行以Tssp 為單位的減法處理。即，執(zhí)行基于軟件計數器的粗計數動作。 〈基于由硬件構成的延遲時間計數器80的計數動作〉
由硬件構成的延遲時間計數器80對從分合指令信號輸出延遲單元20a
接收的計數值THe，t3，執(zhí)行延遲時間的計數。在從分合指令信號輸出延遲單元20a接收的延遲時間計數器值THc。unt3 的延遲時間經過后，延遲時間計數器80對分合指令輸出部30輸出觸發(fā)信 號。
被輸入了觸發(fā)信號的分合指令輸出部30的半導體開關為ON狀態(tài)，在 斷路器驅動線圈620 (切斷線圈TC或接通線圈CC)中流過斷路器的同步 分閘控制信號或同步合閘控制信號(斷路器驅動電流)，斷路器進行分閘 動作或合閘動作。
當然在同步合閘控制中也可得到同樣的作用效果。 (效果)
如上所述，根據本實施方式4，由于通過高精度且高分辨率的硬件構成 的計數器來控制決定同步分合控制的最終精度的斷路器驅動電流的通電定 時，所以可進行精度更高的同步分合控制。
另外，由于基于軟件的計數器處理停留在粗計數處理，所以可以減輕 MPU的運算負擔。 (實施方式5)
說明本發(fā)明的實施方式5的斷路器的同步分合控制裝置。 (構成)
圖11是本實施方式5的斷路器的同步分合控制系統(tǒng)結構圖。 本實施方式5的系統(tǒng)結構與圖1所示的斷路器的同步分合控制系統(tǒng)結 構的不同點在于，如圖11所示，構成為僅對一相設置變流器。另外，對于 實施方式5的說明中不需要的與圖1的公共部分，省略圖示。
本實施方式5的情況下，串聯連接僅對A相設置的變流器720A與斷 路器的分合控制裝置100D的各相的AC輸入電路1A、 IB和1C。向分合
路電流信號的信息。
雖然在圖11中沒有表示，但是在僅對一相設置作為系統(tǒng)電壓的測量單 元的儀表用變壓器(PT或PD)的情況下，將僅對一相設置的儀表用變壓 器和斷路器的分合控制裝置100D的各相的AC輸入電路1A、 1B、 1C并聯
在變流器的次級電流輸出通過電流一電壓變換器變換為電壓后輸入到
26置IOOD，且在變換為電壓的主回路電流信息僅為一相
的情況下，也可并聯連接僅對一相設置的電流一電壓變換器、斷路器的分
合控制裝置100D的各相的AC輸入電路1A、 1B、 1C。 (作用)
本實施方式5中，僅一相設置了變流器，因此，主回路電流信號的信 息僅為一相(圖11的例子中僅為A相)。
因此，需要使用僅一相的主回路電流信號，來計算三相的分合控制信 號輸出時間Te。加。LA、 Te。ntr。1B、 Tc。ntr。lc。將以圖11為例的情況下的計算方 法作為實施方式2的變形例來在下面加以說明。
本實施方式5中，周期T，o()ms的計算任務的同步延遲時間計算單元50
的計算方法與實施方式2不同。
在同步分閘延遲時間Td勿[ms]的計算中，在實施方式2中，各相對 各相各自的主回路電流信息來實施計算，但是在本實施方式5中，通過以 下的計算式，需要對僅一相(圖11的例子中是A相)的主回路電流信息計 算三相的同步分閘延遲時間Td勿—a、 Tdelay—b、 Tdelay—c [ms]。
A才目Tdelay—a = Ttarget—a — ( Topening—a % Tfreq )[ HlS ]
B才目Tdeiay_b=Ttarget—b一 (Topening_B%Tfreq) +120 / 360 X Tfreq [mS] C相Tdeiay一c=Ttarget—C — (T叩ening一c % Tfreq ) +240 / 360 X Tfr叫[mS ] 這里，三相的相序為A相一B相一C相。
在計算結果為負的情況下，與實施方式2同樣，校正為正的值。
對于其他處理，除了各相都使用A相的主回路電流信息來執(zhí)行過零點 的檢測、基準點指令信號間時間T^。的計算、分合控制信號輸出時間Tc。ntrol 的計算等的處理方面之外，與實施方式2實施同樣的處理。
在以上的說明中，說明了使用僅為一相的主回路電流信號，來進行同 步分閘控制的情形，但是在使用僅一相的系統(tǒng)電壓信號，來進行同步分閘 控制或同步合閘控制的情況下，當然也可適用同樣的計算方法。
在以上的說明中，作為實施方式2的變形例進行了說明，但是作為實 施方式1的變形例當然也可適用類似的計算方法。 (效果)
根據本實施方式5，在變流器和儀表用變壓器等的主回路電流檢測單
27元、系統(tǒng)電壓檢測單元僅設置了一相的系統(tǒng)中，可不追加主回路電流檢測 單元、系統(tǒng)電壓檢測單元，來適用同步分閘控制或同步合閘控制。
本發(fā)明的方法尤其在上述這種狀況中，在執(zhí)行每個單相的同步分閘控 制或同步合閘控制的情況下有效。
權利要求
1、一種斷路器的分合控制裝置，在系統(tǒng)電壓或主回路電流的希望相位使斷路器切斷或接通，其特征在于，包括斷路器動作時間預測計算單元，常時地重復預測計算與斷路器的狀態(tài)相對應的斷路器的分閘動作時間或合閘動作時間；分合指令信號輸出延遲單元，在檢測出分閘指令信號或合閘指令信號時，為了在所述希望的相位使斷路器切斷或接通，使給斷路器的所述分閘指令信號或合閘指令信號的輸出定時延遲；以及分合控制信號輸出時間計算單元，計算分合控制信號輸出時間，該分合控制信號輸出時間為從所述分閘指令信號或合閘指令信號的檢測定時起到所述分合指令信號輸出延遲單元向斷路器輸出所述分閘指令信號或合閘指令信號的定時為止的延遲時間；所述分合控制信號輸出時間計算單元以分閘指令信號或合閘指令信號的檢測定時為基準，重復計算分合控制信號輸出時間，以使得在分合控制信號輸出時間和由所述斷路器動作時間預測計算單元計算出的斷路器的預測分閘動作時間或預測合閘動作時間之和的時間經過后，斷路器在所述希望的相位切斷或接通；所述分合指令信號輸出延遲單元，在檢測出分閘指令信號或合閘指令信號的情況下，在最新的所述分合控制信號輸出時間經過后，向斷路器輸出延遲控制后的分閘指令信號或延遲控制后的合閘指令信號。
2、 一種斷路器的分合控制裝置，在系統(tǒng)電壓或主回路電流的希望相位 使斷路器切斷或接通，其特征在于，包括斷路器動作時間預測計算單元，常時地重復預測計算與斷路器的狀態(tài) 相對應的斷路器的預測分閘動作時間或預測合閘動作時間；分合指令信號輸出延遲單元，在檢測出分閘指令信號或合閘指令信號 時，為了在所述希望的相位使斷路器切斷或接通，使給斷路器的所述分閘 指令信號或合閘指令信號的輸出定時延遲；分合控制信號輸出時間計算單元，計算分合控制信號輸出時間，該分 合控制信號輸出時間為從所述分閘指令信號或合閘指令信號的檢測定時起 到所述分合指令信號輸出延遲單元向斷路器輸出所述分閘指令信號或合閘指令信號的定時為止的延遲時間；基準點檢測單元，周期性檢測出所述系統(tǒng)電壓或主回路電流的基準點；同步延遲時間計算單元，以通過所述基準點檢測單元檢測出的基準點為基準，計算同步延遲時間；以及基準點指令信號間時間計算單元，計算基準點指令信號間時間，該基準點指令信號間時間為從所述基準點起到分閘指令信號或合閘指令信號的檢測定時為止的時間；所述同步延遲時間計算單元以所述基準點為基準，計算所述同步延遲時間，以使得在同步延遲時間和由所述斷路器動作時間預測計算單元計算出的斷路器的預測分閘動作時間或預測合閘動作時間之和的時間經過后，斷路器在所述希望的相位切斷或接通；所述分合控制信號輸出時間計算單元，根據所述基準點指令信號間時間和由所述同步延遲時間計算單元計算出的同步延遲時間之間的大小關系，計算所述分合控制信號輸出時間；所述分合指令信號輸出延遲單元，在實際檢測出分閘指令信號或合閘指令信號的情況下，在最新的所述分合控制信號輸出時間經過后，向斷路器輸出延遲控制后的分閘指令信號或延遲控制后的合閘指令信號。
3、 根據權利要求2所述的斷路器的分合控制裝置，其特征在于所述基準點至少以最新的基準點的定時為基礎，預測下一次的基準點。
4、 根據權利要求2或3所述的斷路器的分合控制裝置，其特征在于所述基準點是系統(tǒng)電壓或主回路電流的過零點。
5、 根據權利要求2 4中任意一項所述的斷路器的分合控制裝置，其特征在于在指定了切斷或接通的第1相的情況下，或指定了切斷或接通的相序的情況下，或指定了所述切斷或接通的第1相與所述相序兩者的情況下，根據所指定的第1相和相序，調整各相間的所述分合控制信號輸出時間的大小關系。
6、 根據權利要求2 5中任意一項所述的斷路器的分合控制裝置，其特征在于-所述分合指令信號輸出延遲單元由硬件計數器和軟件計數器構成；在所述分合控制信號輸出時間大于所述硬件計數器的計數器最大值的情況下，通過所述軟件計數器執(zhí)行延遲控制，直到所述分合控制信號輸出時間變?yōu)樾∮谒鲇布嫈灯鞯挠嫈灯髯畲笾怠?br>
7、根據權利要求2 6中任意一項所述的斷路器的分合控制裝置，其特征在于在所述電流檢測單元或電壓檢測單元僅對一相設置的情況下，所述同步延遲時間計算單元以具有電流檢測單元或電壓檢測單元的相的所述基準點為基準，計算沒有電流檢測單元或電壓檢測單元的相的同步延遲時間。
全文摘要
本發(fā)明所要解決的技術問題是在檢測到分閘指令信號或合閘指令信號時，可通過最大1周期以下的等待時間來對斷路器輸出分閘指令信號或合閘指令信號，并在主回路電流或系統(tǒng)電壓的希望相位下使斷路器切斷或接通。斷路器的分合控制裝置(100)包括分合控制信號輸出時間計算單元(10)和分合指令信號輸出延遲單元(20)，分合控制信號輸出時間計算單元(10)以分閘指令信號或合閘指令信號的檢測定時為基準，算出分合控制信號輸出時間，使得在分合控制信號輸出時間和斷路器(620)的預測分閘動作時間或預測合閘動作時間之和的時間經過后，斷路器在希望的相位下切斷或接通，分合指令信號輸出延遲單元(20)在實際檢測到分閘指令信號或合閘指令信號的情況下，在最新的所述分合控制信號輸出時間經過后，對斷路器輸出延遲控制后的分閘指令信號或延遲控制后的合閘指令信號。
文檔編號H01H9/56GK101517683SQ200780035620
公開日2009年8月26日 申請日期2007年9月25日 優(yōu)先權日2006年9月25日
發(fā)明者齋藤實 申請人:株式會社東芝