(57)【要約】  電力システムの分野では、多相電力システム（１２；７２）の異なる保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の各電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）に配置された複数の電流トランスの動作を監視する方法は、（ａ）電力システム（１２；７２）内の障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）を識別し、（ｂ）障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）を識別し、（ｃ）障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の１つまたは複数の障害相（Ａ、Ｂ、Ｃ）を識別する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多相電力システム（１２；７２）の異なる保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の各電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）に配置された複数の電流トランスの動作を監視する方法であって、監視する前記方法は、以下のステップ、すなわち、
（ａ）前記電力システム（１２；７２）内の障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）を識別するステップと、
（ｂ）前記障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）を識別するステップと、
（ｃ）前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の１つまたは複数の障害相（Ａ、Ｂ、Ｃ）を識別するステップと、
を備える、方法。
【請求項２】
前記電力システム（１２；７２）内の障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）を識別するステップ（ａ）は、各保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）の差分電流（Ｉｄ）を所定の差分電流閾値（ＣＴＳ）と比較するステップと、前記保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）の前記差分電流（Ｉｄ）が、前記差分電流閾値（ＣＴＳ）を超える場合に障害があると保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）を識別するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の障害のあるトランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）を識別するステップ（ｂ）が、
前記障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の各電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）について、前記電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の相（Ａ、Ｂ、Ｃ）の間のバランスを示す電流比（Ｉ２／Ｉ１）を判定することと、
前記または各他の電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の前記電流比（Ｉ２／Ｉ１）よりも著しく高い電流比（Ｉ２／Ｉ１）を伴う前記電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）を障害があるものとして識別することと、
を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
各電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の前記判定された電流比（Ｉ２／Ｉ１）は、正相シーケンス電流（Ｉ１）、前記所与の電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の最大電流（Ｉｍａｘ）、または前記所与の電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の平均電流（Ｉａｖｅｒａｇｅ）の任意の１つに対する、逆相シーケンス電流（Ｉ２）または前記所与の電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の最大電流と最小電流との差異（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）のうちの１つの比である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の１つまたは複数の障害相（Ａ、Ｂ、Ｃ）を識別するステップ（ｃ）は、
前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の各相（Ａ、Ｂ、Ｃ）に流れる相電流を測定することと、
電流基準よりも著しく低い相電流を伴う前記または各相（Ａ、Ｂ、Ｃ）を障害があるものとして識別することと、
を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記電流基準は、
（ｉ）前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の前記最大測定相電流、
（ｉｉ）前記障害のある電流トランスグループ内（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の平均測定相電流、
（ｉｉｉ）前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の前記正相シーケンス電流、および
（ｉｖ）前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の前記逆相シーケンス電流、
の１つである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
識別された前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の前記または各障害相（Ａ、Ｂ、Ｃ）の前記電流測定値を、前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の前記識別された障害相（Ａ、Ｂ、Ｃ）から独立した他の電流トランスによってもたらされる１つまたは複数の異なる測定値に再マッピングするステップ（ｄ）をさらに含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
動作可能に接続された複数の電流トランスの動作を監視するための保護デバイス（１０；７０）であって、前記電流トランスは、前記保護デバイス（１０；７０）が使用されている多相電力システム（１２；７２）の異なる保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の各電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）に部品として配置され、前記保護デバイス（１０；７０）は、
（ａ）前記電力システム（１２；７２）内の障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）を識別し、
（ｂ）前記障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）を識別し、
（ｃ）前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の１つまたは複数の障害相（Ａ、Ｂ、Ｃ）を識別する、
よう構成される、保護デバイス（１０；７０）。
【請求項９】
前記保護デバイス（１０；７０）が、各保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）の差分電流（Ｉｄ）を所定の差分電流閾値（ＣＴＳ）と比較すること、および前記保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）の前記差分電流（Ｉｄ）が、前記差分電流閾値（ＣＴＳ）を超える場合に障害があると保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）を識別ことによって、前記電力システム（１２；７２）内の障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）を識別するよう構成される、請求項８に記載の保護デバイス（１０；７０）。
【請求項１０】
前記保護デバイス（１０；７０）が、
前記障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の各電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）について、障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の相（Ａ、Ｂ、Ｃ）の間のバランスを示す電流比（Ｉ２／Ｉ１）を判定することと、
前記または各他の電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の前記電流比（Ｉ２／Ｉ１）よりも著しく高い電流比（Ｉ２／Ｉ１）を伴う前記電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）を障害があるものとして識別することと、
によって、前記障害のある保護ゾーン（１４、１６、１８；７４、７６、７８）内の前記障害のあるトランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）を識別するよう構成される、請求項８または９に記載の保護デバイス（１０；７０）。
【請求項１１】
各電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の前記判定された電流比（Ｉ２／Ｉ１）は、正相シーケンス電流（Ｉ１）、前記所与の電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の最大電流（Ｉｍａｘ）、または前記所与の電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の平均電流（Ｉａｖｅｒａｇｅ）の任意の１つに対する、逆相シーケンス電流（Ｉ２）または前記所与の電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の最大電流と最小電流との差異（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）のうちの１つの比である、請求項１０に記載の保護デバイス（１０；７０）。
【請求項１２】
前記保護デバイス（１０；７０）が、
前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の各相（Ａ、Ｂ、Ｃ）に流れる相電流を測定することと、
電流基準よりも著しく低い相電流を伴う前記または各相（Ａ、Ｂ、Ｃ）を障害があるものとして識別することと、
によって、前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の１つまたは複数の障害相（Ａ、Ｂ、Ｃ）を識別するよう構成される、請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の保護デバイス（１０；７０）。
【請求項１３】
前記電流基準は、
（ｉ）前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の前記最大測定相電流、
（ｉｉ）前記障害のある電流トランスグループ内（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の平均測定相電流、
（ｉｉｉ）前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の前記正相シーケンス電流、および
（ｉｖ）前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）の前記逆相シーケンス電流、
の１つである、請求項１２に記載の保護デバイス（１０；７０）。
【請求項１４】
前記保護デバイス（１０；７０）が、識別された前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の前記または各障害相（Ａ、Ｂ、Ｃ）の前記電流測定値を、前記障害のある電流トランスグループ（２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６；８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８）内の前記識別された障害相（Ａ、Ｂ、Ｃ）から独立した他の電流トランスによってもたらされる１つまたは複数の異なる測定値に再マッピングするようさらに構成される、請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の保護デバイス（１０；７０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多相電力システムの異なる保護ゾーン内のそれぞれの電流トランスグループに配置された複数の電流トランスの動作を監視する方法、およびそのような複数の電流トランスの動作を監視する保護デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業プロセスまたは輸送を伴う発電、送電、または配電に関連するものなどの電力システムは、通常、それらが組み込まれる電力システムを測定、保護、制御、および監視する１つまたは複数のいわゆるインテリジェント電子デバイス（ＩＥＤ）を含む。
【０００３】
このようなＩＥＤは、所与の電力システム内の様々なポイントで測定された電流値を１つまたは複数の対応する電流トランスから受信し、これらの電流値を使用して前述の機能を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／０３４４００号
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、多相電力システムの異なる保護ゾーン内のそれぞれの電流トランスグループに配置された複数の電流トランスの動作を監視する方法が提供され、この監視方法は、以下のステップ、すなわち、
（ａ）電力システム内の障害のある保護ゾーンを識別するステップと、
（ｂ）障害のある保護ゾーン内の障害のある電流トランスグループを識別するステップと、
（ｃ）障害のある電流トランスグループ内の１つまたは複数の障害相を識別するステップと、
を備える。
【０００６】
電力システム内の障害のある保護ゾーンを識別することは、考慮しなければならない潜在的な障害のある電流トランスグループの数を減らすので、障害のある電流トランスグループと関連する複雑さおよび障害のある電流トランスグループを識別するのに後に必要とされる計算労力を低減する。
【０００７】
一方、障害のある保護ゾーン内の障害のある電流トランスグループを識別することにより、保護ゾーン全体を無効にする必要がなくなり、例えば、所与の電流トランスグループ内の１つまたは複数の特定の電流トランスによって提供される電流測定値には問題が残るが、保護ゾーンの残りの部分をそのまま使用できる。
【０００８】
さらに、障害のある電流トランスグループ内の１つまたは複数の障害相をさらに識別することによって、より正確に、したがってより効率的に、メンテナンスの注意喚起を示し、それにより、障害のある電流トランスグループに関連するダウンタイムが最小限に抑えられる。
【０００９】
好ましくは、電力システム内の障害のある保護ゾーンを識別するステップ（ａ）は、各保護ゾーンの差分電流を所定の差分電流閾値と比較するステップと、前記保護ゾーンの差分電流が、差分電流閾値を超える場合に障害があると保護ゾーンを識別するステップとを備える。
【００１０】
このようなステップは、信頼性が高く、繰り返して、障害のある保護ゾーンを識別することができる。
【００１１】
任意選択的に、障害のある保護ゾーン内の障害のあるトランスグループを識別するステップ（ｂ）は、
障害のある保護ゾーン内の各電流トランスグループについて、前記電流トランスグループ内の層の間のバランスを示す電流比を判定するステップと、
その、または各他の電流トランスグループの電流比よりも著しく高い電流比を伴う電流トランスグループを障害があるものとして識別するステップとを含む。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、各電流トランスグループの判定された電流比は、正相シーケンス電流、所与の電流トランスグループ内の最大電流、または所与の電流トランスグループ内の平均電流の任意の１つに対する、逆相シーケンス電流または所与の電流トランスグループ内の最大電流と最小電流との差異のうちの１つの比とすることができる。
【００１３】
このような前述のステップにより、障害のある電流トランスグループを確実および繰り返し識別することができる。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態では、障害のある電流トランスグループ内の１つまたは複数の障害相を識別するステップ（ｃ）は、
障害のある電流トランスグループの各相に流れる相電流を測定するステップと、
電流基準よりも著しく低い相電流を伴うその相または各相を障害があるものとして識別するステップと、
を含む。
【００１５】
任意選択的に、電流基準は、
（ｉ）前記障害のある電流トランスグループ内の最大測定相電流、
（ｉｉ）前記障害のある電流トランスグループ内の平均測定相電流、
（ｉｉｉ）前記障害のある電流トランスグループの正相シーケンス電流、および
（ｉｖ）前記障害のある電流トランスグループの逆相シーケンス電流、
の１つである。
【００１６】
このようなステップは、障害のある電流トランスグループ内の１つまたは複数の障害相を確実および繰り返し識別することができる。
【００１７】
本発明の別の好ましい実施形態による方法は、識別された障害のある電流トランスグループ内の各障害相の電流測定値を、障害のある電流トランスグループ内の前記識別された障害相から独立した他の電流トランスによってもたらされる１つまたは複数の異なる測定値に再マッピングするステップ（ｄ）をさらに含む。
【００１８】
前述の方法で電流測定値を再マッピングすることにより、望ましくは、電力システムの連続的な完全動作を可能にし、一方で、メンテナンスの注意喚起がその、または各前記障害のある電流トランスグループに向けられる。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、動作可能に接続された複数の電流トランスの動作を監視するための保護デバイスが提供され、電流トランスは、保護デバイスが使用されている多相電力システムの異なる保護ゾーン内の各電流トランスグループに部品として配置され、保護デバイスは、
（ａ）電力システム内の障害のある保護ゾーンを識別し、
（ｂ）障害のある保護ゾーン内の障害のある電流トランスグループを識別し、
（ｃ）障害のある電流トランスグループ内の１つまたは複数の障害相を識別する、
よう構成される。
【００２０】
本発明の保護デバイスは、上述の本発明の方法において対応するステップに関連する利点を共有する。
【００２１】
次に、以下の図面を参照して、非限定的な例によって、本発明の好ましい実施形態の簡単な説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の電力システム内の本発明の第１の実施形態による保護デバイスを示す図である。
【図２】第２の電力システム内の本発明の第２の実施形態による保護デバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の第１の実施形態による保護デバイスが、図１に示されるように、全体として参照番号１０によって示されている。
【００２４】
第１の保護デバイス１０は、例えば、第１、第２、および第３の保護ゾーン１４、１６、１８を含む第１の３相電力システム１２の一部を形成する。第１および第２の保護ゾーン１４、１６のそれぞれは、対応する第１または第２の単一母線２０、２２によって画定され、一方、第３の保護ゾーン１８は、第１および第２の保護ゾーン１４、１６の間に延在している。本発明の他の実施形態では、第１の保護デバイスは、３相より多いか、または少ない相、ならびに／もしくは３つより多いか、または少ない保護ゾーンを有する電力システムの一部を形成することができる。
【００２５】
図示の実施形態では、第１の保護ゾーン１４、すなわち、第１の母線２０は、それに動作可能に関連付けられた複数の電流トランスを有し、前記電流トランスは、それぞれ第１、第２、および第３の３相電流トランスグループ２４、２６、２８に配置される。第２の保護ゾーン１６、すなわち、第２の母線２２は、同様に、動作可能に関連付けられた複数の電流トランスを有し、前記電流トランスは、それぞれ第４および第５の電流トランスグループ３０、３２に配置される。一方、第３の保護ゾーン１８は、それぞれ第６および第７の電流トランスグループ３４、３６を含む。
【００２６】
第１から第５の電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２の各々は、関連付けられた母線２０、２２と、対応する第１から第５のフィーダネットワーク３８、４０、４２、４４、４６との間の各フェーズＡ、Ｂ、Ｃに流れる電流を測定するよう構成される。このような第１から第５の電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２はまた、関連するフィーダネットワーク３８、４０、４２、４４、４６を、対応する母線２０、２２から絶縁するよう動作することができる、対応する第１から第５の回路遮断器４８、５０、５２、５４、５６と直列に配置される。
【００２７】
第６および第７の電流トランスグループ３４、３６は、第１および第２の母線２０、２２を互いに電気的に絶縁することができる第６の回路遮断器５８を共有する。
【００２８】
各電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６は、第１の保護デバイス１０と作動的に連通するように配置された周辺装置６０と連通して配置される。各周辺装置６０は、関連する電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６から測定電流値を受け取り、これらの測定値を第１の保護デバイス１０に渡す。
【００２９】
第１の保護デバイス１０は、使用時に、
（ａ）電力システム１２内の障害のある保護ゾーン１４、１６、１８を識別する、
（ｂ）障害のある保護ゾーン１４、１６、１８内の障害のある電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６を識別する、および
（ｃ）障害のある電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６内の１つまたは複数の障害相Ａ、Ｂ、Ｃを識別する、
よう構成される。
【００３０】
より詳細には、第１の保護デバイス１０は、前述のステップを実行するようプログラムされた保護モジュール（図示せず）を含むインテリジェント電子デバイス、すなわち、プログラマブルマイクロコントローラの形態をとる。
【００３１】
保護モジュールは、差分電流Ｉｄ、すなわち、所与の保護ゾーン１４、１６、１８に流れる電流と前記所与の保護ゾーン１４、１６、１８から流れる電流との間の差異を比較することによって、電力システム１２内の障害のある保護ゾーン１４、１６、１８を識別するようにプログラムされ、各保護ゾーン１４、１６、１８は、所定の差分電流閾値ＣＴＳを伴う。差分電流閾値ＣＴＳを超える差分電流Ｉｄ、すなわち、
Ｉｄ＞ＣＴＳ
を伴うその（または、各）保護ゾーン１４、１６、１８は、保護モジュールによって障害があると識別される。
【００３２】
保護モジュールが障害のある保護ゾーン１４、１６、１８を識別すると、障害のある保護ゾーン１４、１６、１８内の障害のあるトランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６を識別するステップ（ｂ）に移る。
【００３３】
示した実施形態において、保護モジュールは、そのような障害のあるトランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６を、
障害のある保護ゾーン１４、１６、１８内の各電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６について、前記電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６内の相Ａ、Ｂ、Ｃの間のバランスを示す電流比Ｉ２／Ｉ１を判定することと、
前記障害のある保護ゾーン１４、１６、１８内のその、または各他の電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６の電流比Ｉ２／Ｉ１よりも著しく高い電流比Ｉ２／Ｉ１を伴う電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６を障害があるものとして識別することと、
によって識別する。
【００３４】
特に、保護モジュールは、障害のある保護ゾーン１４、１６、１８内の各電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６の電流比Ｉ２／Ｉ１を判定し、これは、逆相シーケンス電流Ｉ２と正相シーケンス電流Ｉ１との比である。この点に関して、正常でバランスのとれた電力システムは、正相シーケンス電流Ｉ１のみで動作し、逆相シーケンス電流は、対応する３相電流ベクトルが平衡セットを形成しない場合にのみ発生する。
【００３５】
本発明の他の実施形態では、保護モジュールは代わりに、障害のある保護ゾーン１４、１６、１８内の各電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６の電流比を判定することができ、
所与の電流トランスグループ内の逆相シーケンス電流Ｉ２と最大電流Ｉｍａｘまたは平均電流Ｉａｖｅｒａｇｅとの比、すなわち、
【００３６】
【数１】
2019507573.tif 000003
または
【００３７】
【数２】
2019507573.tif 000004
または、
正相シーケンス電流Ｉ１、所与の電流トランスグループ内の最大電流Ｉｍａｘ、または所与の電流トランスグループ内の平均電流Ｉａｖｅｒａｇｅに対する所与の電流トランスグループ内の最大および最小電流Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎの間の比、すなわち、
【００３８】
【数３】
2019507573.tif 000005
または
【００３９】
【数４】
2019507573.tif 000006
または
【００４０】
【数５】
2019507573.tif 000007
である。
【００４１】
一方、第１の保護デバイス１０の保護モジュールに戻って、所与の障害のある保護ゾーン１４、１６、１８内の電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６の全てについて平均電流比Ｉ２／Ｉ１または中央電流比を計算することによって、したがって、どの電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６が、平均電流比プラス安定閾値または中央電流比プラス安定閾値よりも高い電流比Ｉ２／Ｉ１を有するかを確立することによって、障害のある電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６、すなわち、前記障害のある保護ゾーン１４、１６、１８内のその、または各他の電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６の電流比Ｉ２／Ｉ１よりも著しく高い電流比Ｉ２／Ｉ１を伴う電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６を識別する。
【００４２】
言い換えれば、保護モジュールは、所与の障害のある保護ゾーン１４、１６、１８内の全ての電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６の平均電流比または中央電流比から得られる電流比閾値より大きい電流比を有する、そのまたは各電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６を確立することによって、障害のある電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６を識別する。
【００４３】
保護モジュールが一つまたは複数の障害のある電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６を識別すると、前記障害のある電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６内の１つまたは複数の障害相Ａ、Ｂ、Ｃを識別するステップ（ｃ）に進む。
【００４４】
保護モジュールは、
障害のある電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６の各相Ａ、Ｂ、Ｃに流れる相電流を測定することと、
示した実施形態において、前記障害のある電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６内の最大の測定相電流である、電流基準よりも著しく低い相電流を伴うその相または各相Ａ、Ｂ、Ｃを障害があるものとして識別することと、
によって、これを行うようプログラムされる。
【００４５】
本発明の状況では、特定の相電流は、電流基準よりも著しく低いとみなされ、すなわち、ゼロであるか、またはゼロに近づいている場合、最大の測定相電流とみなされる。
【００４６】
本発明の他の実施形態では、電流基準は、代わりに、
前記障害のある電流トランスグループ内の平均測定相電流か、
前記障害のある電流トランスグループの正相シーケンス電流か、または
前記障害のある電流トランスグループの逆相シーケンス電流か、
の１つとすることができる。
【００４７】
前述のことに加えて、第１の保護デバイス１０の保護モジュールはまた、識別された障害のある電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６におけるそのまたは各障害相Ａ、Ｂ、Ｃの電流測定値を、障害のある電流トランスグループ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６内の前記識別された障害相から独立した他の電流トランスによってもたらされる１つまたは複数の異なる測定値に、そのような独立した測定源が利用可能である場合に、再マッピングするようプログラムされる。あるいは、回路遮断器４８、５０、５２、５４、５６、５８を開くことによって、１つまたは複数の障害のある電流トランスグループに関連する回路を切断する決定を下すことができるように、または影響を受けた保護ゾーン１４、１６、１８を使用不能に切り替えるように、警報信号をオペレータに送ることができる。
【００４８】
図２は、本発明の第２の実施形態による保護デバイス７０を示す。
【００４９】
第２の保護デバイス７０は、例えば、第１、第２、および第３の保護ゾーン７４、７６、７８を含む第２の３相電力システム７２の一部を形成する。
【００５０】
第１および第２の保護ゾーン７４、７６の各々は、対応する第１または第２の二重母線８０、８２によって画定され、第１の二重母線８０はそれぞれ第１および第２の母線部分８０Ａ、８０Ｂから構成され、および第２の二重母線８２は同様にそれぞれ第１および第２の母線部分８２Ａ、８２Ｂから構成される。第３の保護ゾーン７８は、第１の保護ゾーン７４と第２の保護ゾーン７６との間に延在する。本発明の他の実施形態では、第２の保護デバイスは、３相より多いか、または少ない相、ならびに／もしくは３つより多いか、または少ない保護ゾーンを有する電力システムの一部を形成することができる。
【００５１】
第２の電力システム７２では、第１の保護ゾーン７４は、母線部分８０Ａ、８０Ｂを相互接続する対応するバス結合器８４を介して第１および第２の母線部分８０Ａ、８０Ｂと様々な構成で動作可能に関連付けられた複数の電流トランスを含む。前記複数の電流トランスは、それぞれ第１、第２、および第３の３相電流トランスグループ８６、８８、９０に配置される。
【００５２】
第２の保護ゾーン７６は、同様に、母線部分８２Ａ、８２Ｂを相互接続する対応するバス結合器８４を介して第２の二重母線８２の第１および第２の母線部分８２Ａ、８２Ｂと様々な構成で動作可能に関連付けられた複数の電流トランスを含む。電流トランスは、この場合も同様に、それぞれ第４、第５、第６、第７、および第８の３相電流トランスグループ９２、９４、９６、９８、１００に配置される。
【００５３】
その間、第３の保護ゾーン７８は、それぞれ第９、第１０、第１１、および第１２の電流トランスグループ１０２、１０４、１０６、１０８を含む。
【００５４】
第１および第２の電流トランスグループ８６、８８は、第１のバス結合器８４を介して第１の二重母線８０の母線部分８０Ａ、８０Ｂの間の各相Ａ、Ｂ、Ｃに流れる電流を測定するよう構成される。第１および第２の電流トランスグループ８６、８８は、第１および第２の母線部分８０Ａ、８０Ｂを互いに電気的に絶縁することができる第１の回路遮断器１１０をさらに共有する。
【００５５】
一方、第３の電流トランスグループ９０は、第２のバス結合器８４を介して第１のフィーダネットワーク１１２と各母線部分８０Ａ、８０Ｂとの間の各相Ａ、Ｂ、Ｃに流れる電流を測定する。第２の回路遮断器１１４は、第１のフィーダネットワーク１１２を前記第１および第２の母線部分８０Ａ、８０Ｂから絶縁するために、第３の電流トランスグループ９０と関連付けられる。
【００５６】
第４、第５、および第６の電流トランスグループ９２、９４、９６は同様に、対応する第２、第３または第４のフィーダネットワーク１１６、１１８、１２０と、第２の二重母線８２の第１および第２の母線部分８２Ａ、８２Ｂとの間の各相Ａ、Ｂ、Ｃに流れる電流を測定するよう配置される。それぞれは、対応するフィーダネットワーク１１６、１１８、１２０を前記第１および第２の母線部分８２Ａ、８２Ｂから絶縁するよう動作可能な、それぞれに関連する各第３、第４、または第５の回路遮断器１２２、１２４、１２６を有する。
【００５７】
第７および第８の電流トランスグループ９８、１００は、さらなるバス結合器８４を介して第２の二重母線８２の母線部分８２Ａ、８２Ｂの間の各相Ａ、Ｂ、Ｃに流れる電流を測定するよう構成される。第７および第８の電流トランスグループ９８、１００は、前記第１および第２の母線部分８２Ａ、８２Ｂを互いに電気的に絶縁することができる第６の回路遮断器１２８をさらに共有する。
【００５８】
第９および第１０の電流トランスグループ１０２、１０４は、第１の母線部分８０Ａ、８２Ａを互いに電気的に絶縁することができる第７の回路遮断器１３０を共有し、一方、第１１および第１２の電流トランスグループ１０６、１０８は、第２の母線部分８０Ｂ、８２Ｂを互いに電気的に絶縁することができる第８の回路遮断器１３２を共有する。
【００５９】
各電流トランスグループ８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８は、第２の保護デバイス７０と直接通信するように配置され、それによって、第２の保護デバイス７０は、前記電流トランスグループ８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８の各々から測定された電流値を受信する。
【００６０】
第２の保護デバイス７０は、第１の保護デバイス１０と本質的に同一であり、すなわち、第２の保護デバイス７０は、
（ａ）第２の電力システム７２内の障害のある保護ゾーン７４、７６、７８を識別する、
（ｂ）障害のある保護ゾーン７４、７６、７８内の障害のある電流トランスグループ８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８を識別する、および
（ｃ）障害のある電流トランスグループ８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８内の１つまたは複数の障害相Ａ、Ｂ、Ｃを識別する、
ようプログラムされる保護モジュールを含む。
【００６１】
さらに、第２の保護デバイス７０の保護モジュールは、第１の保護デバイス１０と同様に上記のステップを実行するようプログラムされる。本発明のさらなる実施形態では、第２の保護デバイス７０は、第１の保護デバイス１０に関連して上述した様々な他の方法のうちの１つまたは複数において上述のステップを実行するようプログラムすることもできる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  第１の保護デバイス
１２  第１の３相電力システム
１４  第１の保護ゾーン
１６  第２の保護ゾーン
１８  第３の保護ゾーン
２０  第１の単一母線
２２  第２の単一母線
２４  第１の３相電流トランスグループ
２６  第２の３相電流トランスグループ
２８  第３の３相電流トランスグループ
３０  第４の電流トランスグループ
３２  第５の電流トランスグループ
３４  第６の電流トランスグループ
３６  第７の電流トランスグループ
３８  第１のフィーダネットワーク
４０  第２のフィーダネットワーク
４２  第３のフィーダネットワーク
４４  第４のフィーダネットワーク
４６  第５のフィーダネットワーク
４８  第１の回路遮断器
５０  第２の回路遮断器
５２  第３の回路遮断器
５４  第４の回路遮断器
５６  第５の回路遮断器
５８  第６の回路遮断器
６０  周辺装置
７０  第２の保護デバイス
７２  第２の３相電力システム
７４  第１の保護ゾーン
７６  第２の保護ゾーン
７８  第３の保護ゾーン
８０  第１の二重母線
８０Ａ  第１の母線部分
８０Ｂ  第２の母線部分
８２  第２の二重母線
８２Ａ  第１の母線部分
８２Ｂ  第２の母線部分
８４  第１のバス結合器、第２のバス結合器
８６  第１の３相電流トランスグループ
８８  第２の３相電流トランスグループ
９０  第３の３相電流トランスグループ
９２  第４の３相電流トランスグループ
９４  第５の３相電流トランスグループ
９６  第６の３相電流トランスグループ
９８  第７の３相電流トランスグループ
１００  第８の３相電流トランスグループ
１０２  第９の電流トランスグループ
１０４  第１０の電流トランスグループ
１０６  第１１の電流トランスグループ
１０８  第１２の電流トランスグループ
１１０  第１の回路遮断器
１１２  第１のフィーダネットワーク
１１４  第２の回路遮断器
１１６  第２のフィーダネットワーク
１１８  第３のフィーダネットワーク
１２０  第４のフィーダネットワーク
１２２  第３の回路遮断器
１２４  第４の回路遮断器
１２６  第５の回路遮断器
１２８  第６の回路遮断器
１３０  第７の回路遮断器
１３２  第８の回路遮断器
【図１】
2019507573.tif 000008
【図２】
2019507573.tif 000009
【国際調査報告】
2019507573.tif 000010
2019507573.tif 000011
2019507573.tif 000012