专利名称：相控制开关设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种相控制开关设备，用于控制与输电系统相连接的断路器的开/关(断开/接通)定时，从而保护电抗性负载或电抗器部件例如变压器、并联电抗器、电容器组(CB)和类似的与电力系统连接的部件不受励磁涌流的损坏，暂态浪涌电流或类似情况产生在断路器开/关时，对电抗性负载产生负面影响。具体地说，本发明涉及配备有基于相的断开/接通控制器的开关设备，所述控制器的设计是为了通过最优地控制断路器闭合时间将上述暂态电流尽可能地抑制为最小。
断路器这样的开关设备通常配备有断开/接通时间控制设备，目的是考虑起弧时间和类似的有影响的因素，通过控制断路器的闭合时间点或定时抑制励磁涌流、暂态浪涌电压或类似情况。
为了更好地理解本发明，首先详细描述以前所知的传统相控制开关设备(断开/接通时间控制设备)。图24示出了一种已知的、代表开关设备的断路器接通/断开控制设备结构和断路器触头闭合运行中R-、S-和T-相电源电压和断路器运行时间的标准波形。顺便提及，该设备公开在日本专利申请延迟公开No.156820/1991(JP-A-3-156820)中。
参考图24，参考数字10总体表示与接地电势的中性点Y-连接或接线的变压器，数字50总体表示具有内部布置触头的灭弧室52a、52b和52c的断路器。为了使这些触头彼此独立地执行开/关(断开/接通)运行，触头配备相应的驱动装置54a、54b和54c。而且，在图24中，参考字符72a、72b和72c表示电压测量装置，用于分别测量R-、S-和T-相电源电压，数字80总体表示为断路器50提供的基于相的断开/接通控制器。基于相的断开/接通控制器80包含基准相检测单元82和运算处理/运行控制单元81。
下面描述断路器和相控制开关设备的运行。
电压测量装置72a、72b和72c分别测量R-、S-和T-相电源电压，其输出信号发送到包含在基于相的断开/接通控制器80中的基准相检测单元82。基准相检测单元82设计成分别检测R-、S-和T-相电源电压的零点周期，从而确定充当标准或参考时间点Tstandard的电压零点。
一旦接收到闭合断路器50的接通(闭合)命令，构成基于相的断开/接通控制器80一部分的运算处理/运行控制单元81通过驱动装置的环境温度、其运行力和电压测量数据预测，在算术上确定闭合即接通运行时间tclose和预放电时间tprearc，其中在加上预放电时间tprearc的同时从介于预置R-、S-和T-相闭合(接通)目标时间点Ttarget(例如，电压峰值90°的电角度)和参考时间点Tstandard之间的时间间隔中减去预测到的闭合运行时间tclose，从而确定运行同步时间间隔tcont。
一旦运行同步时间间隔tcont背离参考参考时间点Tstandard，则基于相的断开/接通控制器80的运算处理/运行控制单元81分别向单个驱动装置54a、54b和54c提供闭合即接通信号，从而控制彼此独立布置在灭弧室52a、52b和52c内的触头的闭合即接通运行，使得这些触头能以将开关涌流现象或事件(即闭合时出现的涌流)抑制为最小的预定电角度独立闭合。
通过上述控制程序或顺序在电压峰值处完成的断路器50的这种闭合即接通运行在很多实际应用中被采纳，用于闭合不同的负载装置和装置，例如在基本无剩磁通存在且由此有利于抑制或避免控制涌流事件状态下的变压器或并联电抗器，也用于在无负载状态下闭合电容器组和输电线，其中通过在电压零点处闭合断路器50能抑制开关涌流现象或事件。
综上所述，显然，传统上，在基本无剩余磁通存在的状态下完成变压器、并联电抗器或类似装置的闭合控制，由此在电压峰值点通过闭合断路器50抑制触头闭合时暂态产生的开关涌流。但实际上，在变压器或并联电抗器铁心中一旦存在剩磁通，则在最佳抑制开关涌流事件的闭合时间点运行断路器50就面临很大困难，就会产生问题。
根据上述现有技术状态，本发明的目的是提供一种相控制开关设备，所述设备能通过在基于对变压器、并联电抗器或类似的电抗性负载的每一相所预测的剩磁通所确定的最佳接通即闭合时间点运行或起动断路器来抑制暂态开关涌流现象，尽管这些电抗性负载铁心内存在磁通。另外，应指出，在变压器、并联电抗器或类似的电抗性负载铁心中存在剩磁通的情况下，能抑制暂态涌流和类似现象的断路器的这种接通即闭合控制通常被认为是很困难的。
通过以下说明将使以上以及其他目的变得明显，根据本发明的一个方面，提供一种相控制开关设备，该设备包括断路器，所述断路器与连接到Δ-连接或Y-连接的三相电力系统的电抗性负载相连接，Y-连接的中性点直接接地或者不接地，断路器用于断开故障电流和流过电抗器负载的负载电流，或者使闭合的电抗器负载接通至激励其的三相电力系统；电压测量装置，用于逐相测量相电压；电流测量装置，用于在断路器输出侧测量内触头电流；驱动装置，用于在逐相的基础上独立完成对断路器触头的开/关运行；温度测量装置，布置在驱动装置附近；基准相检测装置，用于在逐相的基础上检测用于断路器的驱动装置的驱动压力和控制电压；基准相检测装置设计成响应发送到断路器的断开/接通命令，从而分别根据电压测量装置和电流测量装置测量的电压值和电流值在断路器闭合时分别预测相电压的波形以及在断路器断开时分别预测相电流波形的周期性零点；剩磁通预测装置，用于在在先断开运行中就在断开之前分别存储断路器的相触头的断开时间点以及各相电流的正/负极性，从而根据所存储的内容预测电抗性负载各相中的剩磁通；最佳闭合时间点预测装置，用于在断路器各相触头闭合时，根据剩磁通预测装置所预测的各相中电抗性负载的剩磁通预测每相的最佳闭合电角度，使得断路器触头闭合时出现的涌流的每一个能抑制到最小；以及触头闭合运行起动装置，用于确认断路器的触头闭合运行，使得断路器的相触头能分别以最佳闭合时间点预测装置所预测和设置的电角度闭合。
在实现本发明的最佳方式中，剩磁通预测装置的设计使得在以下前提条件下在通过断路器的三相电力系统在先的断开运行中首先断开的第一相中剩磁通为零，断开随后将要断开的第二相时，相对于第一断开相相位滞后60°(1/6周期)，且在断开之前第一相电流为正极性，在断开之前第二相电流的极性为负，然后作出决定，使得第二断开相中的剩磁通为负(例如-90％的剩磁通)，而在将最后断开的第三相电流断开时，相对于第二相电流相位滞后60°(1/6周期)，就在断开之前第二相电流为负极性，就在断开之前第三相电流的极性为正，然后作出决定，使得第三断开相中的剩磁通为正(例如90％的剩磁通)，反之在这样的前提条件下在通过断路器的三相电力系统在先的断开运行中首先断开的第一相中剩磁通为零，当断开随后将要断开的第二相电流时，相对于第一相电流相位滞后60°(1/6周期)，且在断开之前第一相电流为负极性，在断开之前第二相电流的极性为正，然后作出决定，使得第二断开相中的剩磁通为正(例如90％的剩磁通)，而在将最后断开的第三相电流断开时，相对于第二相电流相位滞后60°(1/6周期)，就在断开之前第二相电流为正极性，就在断开之前第三相电流的极性为负，然后作出决定，使得第三断开相中的剩磁通为负(例如-90％的剩磁通)。
在实现本发明的另一个最佳方式中，剩磁通预测装置的设计使得以下前提条件下在三相电力系统在先的断开运行中首先断开的第一相中剩磁通为零，当断开随后将要断开的第二相时，相对于第一相相位滞后120°(1/3周期)，且在断开之前第一相电流为正极性，在断开之前第二相电流的极性为正，然后作出决定，使得第二断开相中的剩磁通为负(例如-90％的剩磁通)，而在将最后断开的第三相电流断开时，相对于第二相电流相位滞后120°(1/3周期)，就在断开之前第二相电流为正极性，就在断开之前第三相电流的极性为正，然后作出决定，使得第三断开相中的剩磁通为正(例如90％的剩磁通)，反之在这样的前提条件下在在先的断开运行中首先断开的第一相中剩磁通为零，当断开随后将要断开的第二相电流时，相对于第一相电流相位滞后120°(1/3周期)，且在断开之前第一相电流为负极性，在断开之前第二相电流的极性为负，然后作出决定，使得第二断开相中的剩磁通极性为正(例如90％的剩磁通)，而在将最后断开的第三相电流断开时，相对于第二相电流相位滞后120°(1/3周期)，就在断开之前第二相电流为负极性，就在断开之前第三相电流的极性为负，然后作出决定，使得第三断开相中的剩磁通为负(例如-90％的剩磁通)。
在实现本发明的另一最佳方式中，剩磁通预测装置设计成将被分别提前输入正负极性的剩磁通绝对值。
在实现本发明的另一最佳方式中，剩磁通预测装置设计成使得正负极性的剩磁通绝对值均设为80％至90％范围内的一个值，当断路器闭合运行时出现的涌流值大于期望值时，增大或减小正负极性剩磁通的预定值，使得涌流能大致为期望值。
在实现本发明的另一最佳方式中，最佳闭合时间点预测装置设计成在用于电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的相中剩磁通分别为零、负和正这样的预测结果的基础上，最佳闭合时间点预测装置预测相的触头闭合时间点(电角度)，使得在各自剩磁通的基础上根据相应的电角度，能通过分别为将被闭合的第一和第二相所设置闭合时间点，同时把将被闭合的第三相的闭合时间点设置在与第一和第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者在后面的一个时间点将相闭合时出现的涌流抑制为最小。
在实现本发明的另一最佳方式中，最佳闭合时间点预测装置设计成在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的第一断开相的剩磁通为零、第二断开相的剩磁通为负、第三断开相的剩磁通为正这样的预测结果的基础上，最佳闭合时间点预测装置分别预测相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相(第一断开相)设为将被闭合的第一相，同时将剩磁通为正的相设为将被闭合的第二相，将剩磁通为负的相设为将被闭合的第三相而将相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把将被闭合的剩磁通为零的第一相的闭合时间点设在90度电角度(电压峰值)附近，或者为60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度，同时把将被闭合的剩磁通为正的第二相的闭合时间点设在75电角度附近，或者在60至90度范围内的一个电角度，其中把将被闭合的剩磁通为负的第三相的闭合时间点设为与第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
在实现本发明的再一个最佳方式中，最佳闭合时间点预测装置应最好这样设计在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的第一断开相的剩磁通为零、第二断开相的剩磁通为负、第三断开相的剩磁通为正这样的预测结果的基础上，最佳闭合时间点预测装置分别预测相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相(第一断开相)设为将被闭合的第一相，同时将剩磁通为负的相设为将被闭合的第二相，将剩磁通为正的相设为将被闭合的第三相而将相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中将被闭合的剩磁通为零的第一相的闭合时间点设在90度电角度(电压峰值)附近，或者为60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度附近，同时将被闭合的剩磁通为负的第二相的闭合时间点设在315电角度附近，或者在300至330度范围内的一个电角度，其中将被闭合的剩磁通为正的第三相的闭合时间点设为与第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
在实现本发明的另一个方式中，最佳闭合时间点预测装置设计成在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的第一断开相的剩磁通为零、第二断开相的剩磁通为正、第三断开相的剩磁通为负这样的预测结果的基础上，最佳闭合时间点预测装置分别预测相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相设为将被闭合的第一相，同时将剩磁通为正的相设为将被闭合的第二相，将剩磁通为负的相设为将被闭合的第三相将相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中将被闭合的剩磁通为零的第一相的闭合时间点设在90度电角度(电压峰值)附近，或者为60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度，而将被闭合的剩磁通为正的第二相的闭合时间点设在280度电角度附近，或者在260至300度范围内的一个电角度，其中将被闭合的剩磁通为负的第三相的闭合时间点设为与第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
在实现本发明的另一个方式中，最佳闭合时间点预测装置设计成在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的第一断开相的剩磁通为零、第二断开相的剩磁通为正、第三断开相的剩磁通为负这样的预测结果的基础上，最佳闭合时间点预测装置分别预测相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相设为将被闭合的第一相，同时将剩磁通为正的相设为将被闭合的第二相、将剩磁通为负的相设为将被闭合的第三相将相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中将被闭合的剩磁通为零的第一相的闭合时间点设在90度电角度(电压峰值)附近，或者为60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度，而将被闭合的剩磁通为正的第二相的闭合时间点设在280度电角度附近，或者在260至300度范围内的一个电角度，其中将被闭合的剩磁通为负的第三相的闭合时间点设为与第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
在实现本发明的另一个方式中，最佳闭合时间点预测装置设计成在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的第一断开相的剩磁通为零、第二断开相的剩磁通为正、第三断开相的剩磁通为负这样的预测结果的基础上，最佳闭合时间点预测装置分别预测相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相设为将被闭合的第一相，同时将剩磁通为负的相设为将被闭合的第二相、将剩磁通为正的相设为将被闭合的第三相将相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中将被闭合的剩磁通为零的第一相的闭合时间点设在90度电角度(电压峰值)附近，或者为60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度，而将被闭合的剩磁通为负的第二相的闭合时间点设在40度电角度附近，或者在20至60度范围内的一个电角度，其中将被闭合的剩磁通为正的第三相的闭合时间点设为与第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
通过上述相控制开关设备的结构，通过考虑在预测的变压器10、并联电抗器或类似的电抗性负载中剩磁通的基础上确定的各相中的剩磁通，能在最佳时间闭合断路器50的触头，从而能有利地将断路器触头闭合运行时出现的暂态涌流或类似现象抑制到最小。
通过结合附图阅读以举例方式描述的最佳实施例可以更容易地理解本发明的上述以及其他目的、特征和优点。
以下对附图进行说明，附图中
图1是根据本发明第一实施例的相控制开关设备结构的示意图和三相电源的相电压和电流波形以及连接到其上的变压器中的磁通变化波形，示出了控制设备的整体运行；图2是三相电源的相电压和电流波形以及连接到其上的变压器中的磁通变化波形图，示出了根据本发明第一实施例的相控制开关设备的第一运行模式；图3视图与图2类似，示出了根据本发明第一实施例的相控制开关设备的第二运行模式；图4视图与图2类似，示出了根据本发明第一实施例的相控制开关设备的第三运行模式；图5视图与图2类似，示出了根据本发明第一实施例的相控制开关设备的第四运行模式；图6示出了在本发明第一实施例所述的相控制开关设备中生效的断路器触头闭合目标点视图；图7是根据本发明第二实施例的相控制开关设备结构的示意图和三相电源的相电压和电流波形以及连接到其上的变压器中的磁通变化波形，示出了控制设备的整体运行；图8是三相电源的相电压和电流波形以及连接到其上的变压器中的磁通变化波形图，示出了根据本发明第二实施例的相控制开关设备的第一运行模式；图9视图与图8类似，示出了根据本发明第二实施例的相控制开关设备的第二运行模式；图10视图与图8类似，示出了根据本发明第二实施例的相控制开关设备的第三运行模式；图11视图与图8类似，示出了根据本发明第二实施例的相控制开关设备的第四运行模式；图12示出了在本发明第二实施例所述的相控制开关设备中生效的断路器触头闭合目标点视图；图13是根据本发明第三实施例的相控制开关设备结构的示意图和三相电源的相电压和电流波形以及连接到其上的变压器中的磁通变化波形，示出了控制设备的整体运行，图14是三相电源的相电压和电流波形以及连接到其上的变压器中的磁通变化波形图，示出了根据本发明第三实施例的相控制开关设备的第一运行模式；图15视图与图14类似，示出了根据本发明第三实施例的相控制开关设备的第二运行模式；图16视图与图14类似，示出了根据本发明第三实施例的相控制开关设备的第三运行模式；图17视图与图14类似，示出了根据本发明第三实施例的相控制开关设备的第四运行模式；图18示出了在本发明第三实施例所述的相控制开关设备中生效的断路器触头闭合目标点视图；图19是三相电源的相电压和电流波形以及连接到其上的变压器中的磁通变化波形图，示出了根据本发明第四实施例的相控制开关设备的第一运行模式；图20视图与图19类似，示出了根据本发明第四实施例的相控制开关设备的第二运行模式；图21视图与图19类似，示出了根据本发明第四实施例的相控制开关设备的第三运行模式；图22视图与图19类似，示出了根据本发明第四实施例的相控制开关设备的第四运行模式；图23示出了在本发明第四实施例所述的相控制开关设备中生效的断路器触头闭合目标点视图；图24是传统相控制开关设备结构的示意图，以及三相电源的相电压和电流波形以及连接到其上的变压器中的磁通变化波形图，示出了传统设备的运行。
下面结合附图详细描述本发明的最佳实施例。在以下的说明中，附图中相同的参考数字或字符表示相同或相应的部分。
实施例1现在参考附图描述本发明第一实施例所述的相控制开关设备。图1是根据本发明第一实施例所述的相控制开关设备的示意性结构图以及电源电压、电流和R-、S-和T-相中磁通变化波形，其中断路器50设计成用于开关变压器10或Δ-连接的并联电抗器。
图1中，参考数字10表示具有Δ-连接的初级绕组和次级绕组的变压器，数字50整体表示断路器(也可以称为断路器或简写为CB)，断路器用于断开R-、S-和T-相电源且具有内部分别容纳触头的灭弧室52a、52b和52c。为了使这些触头彼此独立地完成接通/断开(打开/闭合)运行，设有分别与这些触头相关联的独立运行的驱动装置54a、54b和54c。
而且，在图1中，参考字符72a、72b和72c表示电压测量装置，分别测量R-、S-和T-相电源电压，74a、74b和74c表示电流测量装置，用于分别测量R-、S-和T-相电流，数字80A整体表示断路器50的基于相的断开/接通控制器80A。根据本发明当前实施例的基于相的断开/接通控制器80A包括标准或基准相检测单元82，剩磁通检测单元83和运算处理/运行控制单元8。
下面描述根据本发明当前实施例的相控制开关设备的运行。
在断路器50闭合的状态下，分别通过电压测量装置72a、72b和72c独立测量R-、S-和T-相电压、而且，在断路器50闭合的状态下，分别通过电流测量装置74a、 74b和74c独立测量R-、S-和T-相电流。将表示测量结果的信号分别提供给基准相检测单元82和剩磁通检测单元83，这两个单元构成了基于相的断开/接通控制器80A的主要组成部分。
如图1所示，在R-、S-和T-相中的每一相中，磁通相对于电源电压呈现出90°的相位滞后。而且，能看出在电流到达峰值的时刻，磁通也呈现最大值。
当分别容纳在灭弧室52a、52b和52c中的单个触头响应发送到断路器50的触头打开命令而被打开时，R-、S-和T-相电流中每个电流在1/6周期后到达电流零点。以这种方式，以R-相、S-相和T-相的顺序在图1中所示的各相电流断开点断开相电流。
在这个时刻，假定断开第一相例如图示情况中的R-相电流。然后，R-相的磁通仍然在Δ-连接的变压器10的铁心内继续周期性变化，与断开前的周期性变化相似，原因是剩下的两个相电流的电流路径在该时间点仍然是有效的。
接着，第二相电流例如图示情况下的T-相电流被断开。不过，就在断开运行之前，与T-相电流极性相同的磁通将作为剩磁通保持有效。在T-相的情况下，就在被断开之前电流极性为负(-)。因此，剩磁通呈现负极性。
最后，当第三相电流例如该实施例中的S-相电流被断开时，就在断开之前与S-相电流极性相同的磁通作为剩磁通继续存在。更具体地说，因为断开时S-相电流的极性为正，所以正(+)极性的磁通留作剩磁通。在该时间点，首先断开的相即R-相磁通的变化磁通将自己调整在零磁通状态。
以这种方式，对于留在Δ-连接的变压器10的铁心中的磁通来说，能根据相电流被断开的相序以及就在断开之前通过包含在基于相的断开/接通控制器80A中的基准相检测单元82和剩磁通检测单元83测量的相电流极性检测磁通的属性即正(+)、负(-)极性及其零状态。
根据本发明第一实施例的基于相的断开/接通控制器80A的基准相检测单元82和剩磁通控测单元83设计成运行如下。即，将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零。在这个前提条件下，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为正、就在第二相电流断开之前其极性为负(-)时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为负、就在第三相电流断开之前其极性为正(+)时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。
相反，在将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零的前提条件下，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为负(-)、就在第二相电流断开之前其极性为正(+)时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为正、就在第三相电流断开之前其极性为负时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。
或者，在将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零的前提条件下，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为正、就在第二相电流断开之前其极性也为正(+)时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为正、就在第三相电流断开之前其极性也为正(+)时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。
另一方面，在将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零的前提条件下，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为负(-)、就在第二相电流断开之前其极性为负(-)时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为负、就在第三相电流断开之前其极性也为负时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。
从以上明显看出，当在Δ-连接的变压器10的铁心中存在剩磁通时，能将开关涌流抑制到最小的每相最佳闭合(接通)角根据各相中剩磁通值和对各相分别执行闭合或接通运行的顺序而不同。但是，在所有情况下，能明确地确定最佳闭合(接通)角。
更具体地说，在正负极性的剩磁通继续存在的情况下，可以通过经验或实验提前确定其值，使得能在剩磁通的极性为正(+)时将剩磁通值设定为例如80％，而当磁通极性为负(-)时将其设定为-80％。此外，就所知道的正负极性的剩磁通的绝对值，能根据分别由电流测量装置74a、74b和74c实际检测到的电流性通过前面描述的顺序预测各相剩磁通的极性和零点。因此，能确定每相的最佳闭合或接通角。
另一方面，在剩磁通的绝对值未知的情况下，在剩磁通为正极性(+)的情况下可以暂时将剩磁通设定为80％，而当磁通极性为负(-)时将其设定为-80％，其中通过电流测量装置74a、74b和74c分别测量在触头闭合控制时出现在各相中的冲击电流。当冲击电流值大于期望的冲击电压电平时，则可以通过基于相的断开/接通控制器80A增大或减小剩磁通的绝对值来降低冲击电压电平。
更具体地说，各相的闭合(接通)目标时间点Ttarget可以通过图6中表1所示的表来设定。从表中可以看出，在从剩磁通为正(例如k％)的相开始闭合或接通运行的情况下，将该第一相的闭合(接通)目标时间点设为与第二相(即其次将被闭合的相)的闭合时间点相同或在其前面的一个时间点，而对于剩磁通为负(例如-k％)的相的闭合或接通运行，该第二相的闭合或接通目标时间点设在30°-cos-1(k/100)的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。最后，闭合剩磁通为零的第三相。在那种情况下，在从第二相闭合开始过去(363/360-169k/3600)周期后，将该第三相的接通目标时间点设为(89+3k/20)°的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。
作为设置闭合或接通目标时间点Ttarget的另一种方法，采用以下过程。即，当从剩磁通为正(例如k％)的相开始闭合或接通运行时，将该第一相的闭合或接通目标时间点设为与第二相的闭合或接通时间点相同或在其前面的一个时间点，而对于剩磁通为零的相的闭合或接通运行，该第二相的闭合或接通目标时间点设在60°电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。最后，闭合剩磁通为负(例如-k％)的第三相。在那种情况下，在从第二相闭合开始过去(-26/360+7k/7200)周期后，将该第三相的接通目标时间点设为(274+7k/20)°的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。
作为设置闭合或接通目标时间点Ttarget的另一种方法，采用以下过程。即，当从剩磁通为零的相开始闭合或接通运行时，将该第一相的闭合或接通目标时间点设为与第二相的闭合或接通时间点相同或在其前面的一个时间点，而对于剩磁通极性为负(例如-k％)的相的接通运行，该第二相的接通目标时间点设在(146+46k/25)°电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。最后，闭合剩磁通极性为正(例如k％)的第三相。在从第二相闭合开始过去(132/360-134k/3600)周期后，将该第三相的闭合或接通目标时间点设为(375-195k/100)°的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。
运行中，当发送闭合断路器50的闭合(接通)命令时，分别通过电压测量装置72a、72b和72c测量R-、S-和T-相电源电压，其输出信号提供给包含在基于相的断开/接通控制器80A中的基准相检测单元82。基准相检测单元82用于分别检测R-、S-和T-相电源电压的零点周期，从而确定用作各相触头接通运行的标准或参考时间点Tstandard的电压零点。
另一方面，包含在基于相的断开/接通控制器80A中的运算处理/运行控制单元81从算术上确定断路器触头闭合运行时间tclose和根据分别与驱动设备54a、54b和54c的环境温度、其操纵力以及相关控制电压有关的测量数据所预测的预起弧时间tprearc，其中从插在预设R-、S-和T-相闭合(接通)目标时间点Ttarget和参考时间点Tstandard之间的时间间隔中减去预测的闭合运行时间tclose同时加上预起弧时间tprearc，从而确定运行同步时间间隔tcont。
一旦从参考时间点Tstandard过去确定的运行同步时间间隔tcont，则基于相的断开/接通控制器80A的运算处理/运行控制单元81分别向各驱动设备54a、54b和54c提供闭合或接通信号，从而控制彼此独立布置在灭弧室52a、52b和52c中的触头的触头接通运行，使得这些触头每个都能以能将开关涌流现象或事件(闭合运行时出现的涌流事件)抑制到最小的预定电角度独立闭合。
图2示出了在将被闭合的第一相是剩磁通为零的S-相且剩磁通为100％的前提条件下，当分别提供给变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明当前实施例的基于相的断开/接通控制器80A的控制下独立闭合时，断路器50的电压和电流以及Δ-连接的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图2可以看出，通过断路器50在30°的电角度闭合作为第一相的剩磁通为负极性的R-相，而在150°的电角度闭合剩磁通为正极性的第二相即T-相，最后，从第一和/或第二相的接通或闭合运行开始过去10.8ms(50Hz)之后在104°电角度处通过断路器50对第三相即剩磁通为零的S-相执行触头接通运行，从而能有效抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中的冲击电流。
图3示出了在将被闭合的第一相是剩磁通为负极性的R-相的前提条件下，当分别提供给Δ-连接的变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明当前实施例的基于相的断开/接通控制器80A的控制下独立闭合时，断路器50的电压和电流的变化以及Δ-连接的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图3可以看出，通过断路器50在300°的电角度闭合作为第一相的剩磁通为正极性的T-相，而在60°的电角度闭合剩磁通为零的第二相即S-相，最后，从第一和第二相的闭合开始过去7.2ms(50Hz)之后在309°电角度处通过断路器50闭合剩磁通为零的R-相。以这种方式，能抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中冲击电流。
图4示出了在将被闭合的第一相是剩磁通为正极性的T-相的前提条件下，当分别提供给Δ-连接的变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明当前实施例的基于相的断开/接通控制器80A的控制下独立闭合时，断路器50的电压和电流的变化以及Δ-连接的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图4可以看出，通过断路器50在330°的电角度闭合作为第一相的剩磁通为负极性的R-相，而在210°的电角度闭合剩磁通为零的S-相，最后，从第一和第二相的闭合开始过去1.9ms(50Hz)之后在124°电角度处通过断路器50对剩磁通为零的T-相执行闭合或接通运行。以这种方式，同样能抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中的冲击电流。
在该时刻，应当指出在以上通过举例描述的相闭合顺序中，仅用于第二和第三相中的其中一相的闭合时间点的控制足以实现基本相同的涌流抑制效果。在那种情况下，可以在给定的时间点闭合第二和第三相中的另一相。换言之，不总是需要同时闭合第二相和第三相。
图5示出了当分别提供给变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明第一实施例的基于相的断开/接通控制器80A的控制下同时闭合时，断路器50的电压和电流 以及Δ-连接的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图5可以看出，所有三相同时闭合，即剩磁通为零的S-相在240°的电角度处闭合，剩磁通为正的T-相在120°的电角度处闭合，剩磁通为负的R-相在零电角度处闭合，从而能抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中的冲击电流。
实施例2接着，参考附图描述本发明第二实施例所述的相控制开关设备。图7示出了用于开关本发明第二实施例Y-连接的变压器10或并联电抗器或类似物的断路器50的相控制开关设备结构以及各相中电源电压、电流和磁通变化，其中变压器10的初级绕组和次级绕组的中性点都接地。
参考图7，由10总体表示的Y-连接的变压器具有初级绕组和次级绕组，初级绕组和次级绕组的中性点接地电势。断路器50包括灭弧室52a、52b和52c，在灭弧室52a、52b和52c内容纳断路器触头。为了实现这些触头彼此独立的打开/闭合(断开/接通)运行，分别提供与触头相关联的驱动装置54a、54b和54c。而且，在图7中，参考字符72a、72b和72c表示测量各个R-、S-和T-相线路的相电压的电压测量装置，参考数字74a、74b和74c表示分别测量R-、S-和T-相电流的电流测量装置或变换器，数字80B总体表示与断路器50结合设置的基于相的断开/接通控制器。基于相的断开/接通控制器80B包括基准相检测单元82、剩磁通检测单元83和运算处理/运行控制单元81。另外，根据本发明该实施例的基于相的断开/接通控制器80B的结构实质上与前文所述本发明第一实施例的基于相的断开/接通控制器80A的结构相同。
下面描述本发明第二实施例所述的相控制开关设备的运行。
在断路器50的触头闭合的状态下，分别通过电压测量装置72a、72b和72c独立测量R-、S-和T-相。而且，在断路器触头闭合的状态下，分别通过电流测量变换器74a、74b和74c测量R-、S-和T-相。这些测量装置的输出分别提供给基于相的断开/接通控制器80B的基准相检测单元82和剩磁通检测单元83。
如图7所示，在R-、S-和T-相的每一相中，磁通相对于电源电压呈现90°的相位滞后。进一步可以看出，在相电流达到峰值的时刻，磁通也呈现最大值。
当分别容纳在灭弧室52a、52b和52c内的各个断路器触头响应发送到断路器50的触头打开命令而被打开时，R-、S-和T-相电流的每一个都在过去1/6周期后达到电流零点。以这种方式，以R-相、S-相和T-相的顺序在图7中所示的各相电流断开点断开相电流。
在这个时刻，假定断开第一相电流例如图示情况中的R-相电流。然后，R-相的磁通仍然在Y-连接的变压器10的铁心内继续周期性变化，与断开前的周期性变化相似，原因是剩下的两个相电流的电流路径在该时间点仍然是有效的。接着，第二相电流例如图示情况下的T-相电流被断开。不过，就在断开运行之前，与T-相电流极性相同的磁通将作为剩磁通保持有效。在T-相的情况下，就在被断开之前电流极性为负(-)。因此，剩磁通呈现负极性。
最后，当第三相电流例如该实施例中的S-相电流被断开时，就在断开之前与S-相电流极性相同的磁通作为剩磁通继续存在。更具体地说，因为断开时S-相电流的极性为正，所以正(+)极性的磁通留作剩磁通。在该时间点，首先断开的相即R-相磁通的变化磁通将自己调整在零磁通状态。
以这种方式，对于留在Y-连接的变压器10的铁心中的磁通来说，能根据相电流被断开的相序以及就在断开之前通过包含在基于相的断开/接通控制器80B中的基准相检测单元82和剩磁通检测单元83测量的相电流极性检测磁通的属性例如正(+)、负(-)极性及零状态。
根据本发明该实施例的基于相的断开/接通控制器80B的基准相检测单元82和剩磁通检测单元83设计成运行如下。即，将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零。而且，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为正、就在第二相电流断开之前其极性为负(-)时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为负、就在第三相电流断开之前其极性为正(+)时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。
相反，在将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零的前提条件下，随后将断开的第二相电流可以相对于第一相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开。
在该时刻，当检测到就在第一相电流断开之前其极性为负(-)、就在第二相电流断开之前其极性为正(+)时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为正、就在第三相电流断开之前其极性为负时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。
或者，在将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零的前提条件下，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为正、就在第二相电流断开之前其极性也为正(+)时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为正、就在第三相电流断开之前其极性也为正(+)时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。
另一方面，在将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零的前提条件下，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为负(-)、就在第二相电流断开之前其极性为负(-)时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为负、就在第三相电流断开之前其极性也为负时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。
从以上明显看出，当在具有接地电势的中性点的Y-连接的变压器10的铁心中存在剩磁通时，能将开关涌流抑制到最小的每相最佳闭合(接通)角根据各相中剩磁通值和对各相分别执行闭合或接通运行的顺序而不同。但是，在所有情况下，能明确地确定最佳闭合(接通)角。
更具体地说，在正负极性的剩磁通继续存在的情况下，可以通过经验或实验提前确定其值，使得能在剩磁通的极性为正(+)时将剩磁通值设定为例如80％，而当磁通极性为负(-)时将其设定为-80％。此外，就所知道的正/负极性的剩磁通的绝对值，能根据分别由电流测量装置74a、74b和74c实际检测到的电流性通过前面描述的顺序预测各相剩磁通的极性(正/负)和零点。因此，能确定每相的最佳闭合或接通角。
另一方面，在剩磁通的绝对值未知的情况下，在剩磁通为正极性(+)的情况下可以暂时将剩磁通设定为80％，而当磁通极性为负(-)时将其设定为-80％，其中通过电流测量装置74a、74b和74c分别测量在每次闭合控制时出现在各相中的冲击电流。当冲击电流值大于期望的冲击电压电平时，则可以通过基于相的断开/接通控制器80B增大或减小剩磁通的绝对值来降低冲击电压电平。
更具体地说，各相的闭合目标时间点Ttarget可以通过图12中表2所示的表来设定。从表中可以看出，在从剩磁通为零的第一断开相开始闭合或接通运行的情况下，将该第一相的闭合或接通目标时间点设在电压峰值或峰值附近，而对于剩磁通为正(例如k％)的相的闭合运行，该第二相的闭合或接通目标时间点设在从第一相开始(1/4+k/900)周期后的(60+39k/100)°的电角度处或者其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。最后，闭合剩磁通为负的第三相。在那种情况下，该第三相的接通目标时间点设为与第二相的闭合时间点相同或比前者稍后的一个时间点。
结合闭合(接通)目标时间点Ttarget的设置，可以想象从剩磁通为负(例如-k％的剩磁通)的相开始闭合运行。在那种情况下，将第一相的闭合或接通目标时间点设在电角度θ＝cos-1(-k/100)或在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。在剩磁通为-100％的情况下，该闭合目标时间点Ttarget位于电压零点或者其附近，而当剩磁通为-80％的时候，目标时间点对应的电角度为37°、143°、217°或323°或其附近的值。随后，为了闭合剩磁通为零的相，在从第一相闭合开始过去(-1/60+k/900)周期后，将该第二相的闭合目标时间点设为(234+39k/100)°的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。最后，闭合剩磁通为正的相。在那种情况下，将该第三相的接通目标时间点设为与第二相的闭合时间点相同或上述时间点后面的一个时间点。
而且，结合闭合目标时点Ttarget的设置，可以想象从剩磁通为正(例如k％的剩磁通)的相开始闭合运行。在那种情况下，将第一相的接通目标时间点设在电角度θ＝cos-1(k/100)或在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。在剩磁通为100％的情况下，该闭合目标时间点Ttarget位于电压零点或者其附近(例如在±30°的范围内)，而当剩磁通为80％的时候，目标时间点对应的电角度为37°、143°、217°或323°或其附近的值(例如在±30°的范围内)。随后，为了闭合剩磁通为负(例如-k％的剩磁通)的相，在从第一相闭合开始过去(20/39+k/3600)周期后，将该第二相的闭合目标时间点设为(245+10k/100)°的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。最后，闭合剩磁通为零的相。在那种情况下，将该第三相的接通目标时间点设为与第二相的闭合时间点相同或上述时间点后面的一个时间点。
运行中，当发送闭合断路器50的闭合(接通)命令时，分别通过电压测量装置72a、72b和72c测量R-、S-和T-相电源电压，其输出信号提供给包含在基于相的断开/接通控制器80B中的基准相检测单元82。基准相检测单元82用于分别检测R-、S-和T-相电源电压的零点周期，从而确定用作参考时间点Tstandard的电压零点。
包含在基于相的断开/接通控制器80B中的运算处理/运行控制单元81从算术上确定断路器触头闭合运行时间tclose和根据分别与驱动设备54a、54b和54c的环境温度、其操纵力以及相关控制电压有关的测量数据所预测的预起弧时间tprearc，其中从插在预设R-、S-和T-相闭合(接通)目标时间点Ttarget和参考时间点Tstandard之间的时间间隔中减去预测的闭合运行时间tclose同时加上预起弧时间tprearc，从而确定运行同步时间间隔tcont。
一旦从参考时间点Tstandard过去确定的运行同步时间间隔tcont，则基于相的断开/接通控制器80B的运算处理/运行控制单元81分别向各驱动设备54a、54b和54c提供闭合或接通信号，从而控制彼此独立布置在灭弧室52a、52b和52c中的触头的触头接通运行，使得这些触头每个都能以能将开关涌流现象或事件(闭合运行时出现的涌流事件)抑制到最小的预定电角度独立闭合。
图8示出了在将被闭合的第一相是剩磁通为零的S-相且剩磁通为100％的前提条件下，当分别提供给变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明当前实施例的基于相的断开/接通控制器80A的控制下独立闭合时，断路器50的电压和电流的变化以及Δ-连接的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图8可以看出，在断路器50的电压峰值点闭合作为第一相的剩磁通为零的S-相，而在从第一相闭合开始过去7.17ms(50Hz)之后闭合T-相，在339°电角度处与T-相同时闭合R-相，从而能有效抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中的冲击电流。
图9示出了在将被闭合的第一相是剩磁通为负极性的R-相的前提条件下，当分别提供给变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明第二实施例的基于相的断开/接通控制器80B的控制下独立闭合时，断路器50的电压和电流的变化以及Y-连接直接接地的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图9可以看出，在电压倾向升高的电压零点闭合作为第一相的剩磁通为零的R-相，而在从第一相闭合开始过去1.86ms(50Hz)之后在153°的电角度处闭合T-相，在273°电角度处与T-相同时闭合S-相，从而能有效抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中的冲击电流。
图10示出了在将被闭合的第一相是剩磁通为正极性的T-相的前提条件下，当分别提供给变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明第二实施例的基于相的断开/接通控制器80B的控制下独立闭合时，断路器50的电压和电流的变化以及Y-连接直接接地的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图10可以看出，在电压倾向降落或减小的电压峰值点闭合作为第一相的剩磁通为正极性的T-相，而在从第一相闭合开始过去4.14ms(50Hz)之后在134°的电角度处闭合S-相，在255°电角度处与S-相同时闭合R-相，从而能有效抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中的冲击电流。
在该时刻，应当指出在以上通过举例描述的相闭合顺序中，仅用于第二和第三相中的其中一相的闭合时间点的控制足以实现基本相同的涌流抑制效果。在那种情况下，可以在给定的时间点闭合第二和第三相中的另一相。换言之，不总是需要同时闭合第二相和第三相。
图11出了当分别提供给变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明第二实施例的基于相的断开/接通控制器80B的控制下同时闭合时，断路器50的电压和电流的变化以及Y-连接直接接地的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图11可以看出，所有三相同时闭合，即剩磁通为零的S-相在电压峰值闭合，剩磁通为正(+)的T-相在150°的电角度处闭合，剩磁通为负的R-相在30°的电角度处闭合，从而能抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中的冲击电流。
实施例3现在参考附图描述本发明第三实施例所述的相控制开关设备。
图13是根据本发明第三实施例所述的相控制开关设备的示意性结构图以及电源电压、电流和各相中磁通变化波形，其中断路器50设计成用于开关变压器10或具有不接地中性点的Y-连接的并联电抗器。
图13中，参考数字10表示具有具有不接地中性点的Y-连接的变压器，数字50整体表示断路器，断路器具有内部分别容纳触头的灭弧室52a、52b和52c。为了使这些触头彼此独立地完成接通/断开(打开/闭合)运行，为各驱动装置54a、54b和54c配备触头。而且，在图13中，参考字符72a、72b和72c表示电压测量装置，分别测量R-、S-和T-相电源电压，74a、74b和74c表示电流测量装置，例如用于分别测量R-、S-和T-相电流的变换器，参考字符80C整体表示提供给断路器50的基于相的断开/接通控制器。基于相的断开/接通控制器80C包括基准相检测单元82，剩磁通检测单元83和运算处理/运行控制单元81。
下面描述根据本发明当前实施例的相控制开关设备的运行。
在断路器50闭合的状态下，分别通过电压测量装置72a、72b和72c独立测量R-、S-和T-相电压。而且，在断路器闭合的状态下，分别通过电流测量装置74a、74b和74c独立测量R-、S-和T-相电流。将设备72和74的输出信号分别提供给基于相的断开/接通控制器80C的基准相检测单元82和剩磁通检测单元83。
如图13所示，在R-、S-和T-相中的每一相中，磁通相对于电源电压呈现出90°的相位滞后。而且，能看出在电流到达峰值的时刻，磁通也呈现最大值。
当分别容纳在灭弧室52a、52b和52c中的单个触头响应发送到断路器50的触头打开命令而被打开时，R-、S-和T-相电流中每个电流在1/6周期后到达电流零点。以这种方式，以R-相、S-相和T-相的顺序在图13中所示的各相电流断开点断开相电流。
在这个时刻，假定断开第一相例如图示情况中的R-相电流。然后，R-相的磁通仍然在Y-连接的变压器10的铁心内继续周期性变化，与断开前的周期性变化相似，原因是剩下的两个相电流的电流路径在该时间点仍然是有效的。接着，第二相电流例如图示情况下的T-相电流被断开。不过，就在断开运行之前，与T-相电流极性相同的磁通将作为T-相剩磁通保持有效。在所示例子的情况下，T-相电流就在被断开之前电流极性为负(-)。因此，剩磁通呈现负极性。因此，剩磁通也为负。最后，当第三相电流例如该实施例中的S-相电流被断开时，就在断开之前与S-相电流极性相同的磁通作为S-相剩磁通继续保留。更具体地说，因为断开时S-相电流的极性为正，所以正极性的磁通留作剩磁通。在该时间点，首先断开的相即R-相磁通的变化磁通将自己调整在零磁通状态。
以这种方式，对于留在中性点不接地的Y-连接的变压器10的铁心中的磁通来说，能根据相电流被断开的相序以及就在断开之前通过包含在基于相的断开/接通控制器80C中的基准相检测单元82和剩磁通检测单元83测量的相电流极性检测磁通的属性即磁通的正/负极性及零状态。
在该时刻，根据本发明第三实施例的基于相的断开/接通控制器80C的基准相检测单元82和剩磁通检测单元83设计成运行如下。即，将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零。而且，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为正、就在第二相电流断开之前其极性为负时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为负、就在第三相电流断开之前其极性为正(+)时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。
相反，在将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零的前提条件下，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为负(-)、就在第二相电流断开之前其极性为正(+)时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为正、就在第三相电流断开之前其极性为负时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。
或者，在将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零的前提条件下，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为正、就在第二相电流断开之前其极性也为正时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为正、就在第三相电流断开之前其极性也为正时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。
另一方面，在将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零的前提条件下，当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为负(-)、就在第二相电流断开之前其极性为负时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为正(例如剩磁通为90％)。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后120°(1/3周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为负、就在第三相电流断开之前其极性也为负时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为负(例如剩磁通为-90％)。
从以上明显看出，当在中性点不接地的Y-连接的变压器10的铁心中存在剩磁通时，能将开关涌流抑制到最小的每相最佳闭合(接通)角根据各相中剩磁通值和对各相分别执行接通运行的顺序而不同。但是，在所有情况下，能明确地确定最佳闭合(接通)角。
更具体地说，在正负极性的剩磁通继续存在的情况下，可以通过实验提前确定其值，使得能在剩磁通的极性为正(+)时将剩磁通值设定为例如80％，而当磁通极性为负(-)时将其设定为-80％。此外，就所知道的正负极性的剩磁通的绝对值来说，能根据分别由电流测量变换器装置74a、74b和74c实际检测到的电流性能通过本发明和前面描述的顺序预测各相剩磁通的极性(正/负)和零点。因此，能确定每相的最佳闭合或接通角。
另一方面，在剩磁通的绝对值未知的情况下，在剩磁通为正极性的情况下可以暂时将剩磁通设定为80％，而当磁通极性为负时将其设定为-80％，其中通过电流测量装置74a、74b和74c分别测量在触头闭合控制时出现在各相中的冲击电流。当冲击电流值大于期望的冲击电压电平时，则可以通过基于相的断开/接通控制器80B增大或减小剩磁通的绝对值来降低冲击电压电平。
更具体地说，各相的闭合(接通)目标时间点Ttarget可以通过图18中表3所示的方式来设定。从表中可以看出，在从剩磁通为正(例如k％)的相开始闭合运行的情况下，将该第一相的闭合目标时间点设为与第二相(即其次将被闭合的相)的闭合时间点相同或在其前面的一个时间点，而对于剩磁通为负(例如-k％)的相的闭合运行，该第二相的闭合目标时间点设在30°的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。最后，闭合剩磁通为零的第三相。在那种情况下，在从第二相闭合开始过去1/2周期后，将该第三相的接通目标时间点设为90°的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。
作为设置闭合或接通目标时间点Ttarget的另一种方法，采用以下过程。即，当从剩磁通为正(例如k％)的相开始接通运行时，将该第一相的接通目标时间点设为与第二相的接通时间点相同或在其前面的一个时间点，而对于剩磁通为零的相的接通运行，该第二相的接通目标时间点设在270°电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。最后，闭合剩磁通为负极性(例如-k％)的第三相。在那种情况下，在从第二相闭合开始过去(272/360-k/1800)周期后，将该第三相的接通目标时间点设为(302-k/5)°的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。
作为设置接通目标时间点Ttarget的另一种方法，采用以下过程。即，当从剩磁通为零的相开始接通运行时，将该第一相的接通目标时间点设为与第二相的接通时间点相同或在其前面的一个时间点，而对于剩磁通极性为负(例如-k％)的相的接通运行，该第二相的接通目标时间点设在30°电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。最后，闭合剩磁通极性为正(例如k％)的第三相。在从第二相闭合开始过去(15/24-13k/2400)周期后，将该第三相的接通目标时间点设为(375-195k/100)°的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±30°内)。
运行中，当发送闭合断路器50的闭合(接通)命令时，分别通过电压测量装置72a、72b和72c测量R-、S-和T-相电源电压，其输出信号提供给包含在基于相的断开/接通控制器80C中的基准相检测单元82。基准相检测单元82用于分别检测R-、S-和T-相电源电压的零点周期，从而确定用作各相触头接通运行的标准或参考时间点Tstandard的电压零点。
另一方面，包含在基于相的断开/接通控制器80C中的运算处理/运行控制单元81从算术上确定断路器触头闭合运行时间tclose和根据分别与驱动设备54a、54b和54c的环境温度、其操纵力以及控制电压有关的测量数据所预测的预起弧时间tprearc，其中从插在预设R-、S-和T-相接通目标时间点Ttarget和参考时间点Tstandard之间的时间间隔中减去预测的闭合运行时间tclose同时加上预起弧时间tprearc，从而确定运行同步时间间隔tcont。
一旦从参考时间点Tstandard过去确定的运行同步时间间隔tcont，则基于相的断开/接通控制器80C的运算处理/运行控制单元81分别向各驱动设备54a、54b和54c提供断开/接通信号，从而控制彼此独立布置在灭弧室52a、52b和52c中的触头的触头接通运行，使得这些触头每个都能以能将开关涌流现象或事件(闭合运行时出现的涌流事件)抑制到最小的预定电角度独立闭合。
图14示出了在将被闭合的第一相是剩磁通为零的S-相且剩磁通为100％的前提条件下，当分别提供给变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明第三实施例的基于相的断开/接通控制器80C的控制下独立闭合时，断路器50的电压和电流的变化以及中性点不接地的Y-连接的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图14可以看出，通过断路器50在30°的电角度闭合作为第一相的剩磁通为负极性的R-相，而在150°的电角度闭合剩磁通为正极性的第二相即T-相，最后，从第一和/或第二相闭合运行开始过去10ms(50Hz)之后在90°电角度对第三相即剩磁通为零的S-相执行触头接通运行，从而能有效抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中的冲击电流。
图15示出了在将被闭合的第一相是剩磁通为负的R-相的前提条件下，当分别提供给变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明第三实施例的基于相的断开/接通控制器80C的控制下独立闭合时，断路器50的电压和电流的变化以及中性点不接地的Y-连接的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图15可以看出，通过断路器50在150°的电角度闭合作为第一相的剩磁通为正的T-相，而在270°的电角度闭合剩磁通为零的第二相即S-相，最后，从第一和第二相的闭合开始过去14ms(50Hz)之后在282°电角度处闭合剩磁通为零的R-相，从而能抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中冲击电流。
图16示出了在将被闭合的第一相是剩磁通为正的T-相的前提条件下，当分别提供给变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明当前实施例的基于相的断开/接通控制器80C的控制下独立闭合时，断路器50的电压和电流的变化以及不接地的Y-连接的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图16可以看出，在30°的电角度闭合作为第一相的剩磁通为负的R-相，而在270°的电角度闭合剩磁通为零的S-相，最后，从第一和第二相的闭合开始过去1.7ms(50Hz)之后在180°电角度处对剩磁通为零的T-相执行闭合或接通运行，从而能抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中的冲击电流。
在该时刻，应当指出在以上通过举例描述的相闭合顺序中，仅用于第二和第三相中的其中一相的闭合时间点的控制足以实现基本相同的涌流抑制效果。在那种情况下，可以在给定的时间点闭合第二和第三相中的另一相。换言之，不总是需要同时闭合第二相和第三相。
图17示出了当分别提供给变压器10或并联电抗器或类似物各相的断路器50的触头在根据本发明第三实施例的基于相的断开/接通控制器80C的控制下同时闭合时，断路器50的电压和电流的变化以及不接地的Y-连接的变压器10或并联电抗器或类似物的磁通变化。
从图17可以看出，所有三相同时闭合，即剩磁通为零的S-相在电压峰值处闭合，剩磁通为正的T-相在150°的电角度处闭合，剩磁通为负的R-相在30°的电角度处闭合，从而能抑制否则将流入变压器10或并联电抗器或类似物中的冲击电流。
实施例4接着，描述将转向根据本发明的第四实施例的相控制开关设备。首先应提到根据此时的实施例的相控制开关设备的电路安排类似于之前参考图7描述的电路安排。因此，下面的描述将直接指向相控制开关设备的运行。
在断路器50被闭合时的状态中，R-、S-和T-相电压分别被电压测量装置72a，72b和72c独立地测量。另一方面，R-、S-和T-相电流分别被被电流测量装置74a，74b和74c测量。代表测量结果的信号被分别提供给基准相检测单元82和剩磁通检测单元83，它们构成基于相的断开/接通控制器80。
如从图7中所见，在R-、S-和T-相的每一个中，磁通相对于电压表现出90°的相位滞后。而且，可看到在电流达到峰值时，磁通也取最大值。
当分别容纳在灭弧室52a、52b和52c中的单个触头响应发送到断路器50的触头打开命令而被打开时，R-、S-和T-相电流中每个电流在1/6周期后到达电流零点。以这种方式，例如以R-相、S-相和T-相的顺序断开相电流，如图7所示。
在这个时刻，假定断开第一相例如图示情况中的R-相电流。在这种情况下，断开的R-相的磁通仍然在Y-连接的变压器10的铁心内继续周期性变化，与断开前的周期性变化相似，原因是剩下的两个相电流的电流路径在该时间点仍然是有效的。
接着，第二相电流例如图示情况下的T-相电流被断开。不过，就在断开运行之前，与T-相电流极性相同的磁通将作为剩磁通保持有效。在T-相的情况下，就在被断开之前电流极性为负(-)。因此，剩磁通呈现负极性。最后，当第三相电流例如该实施例中的S-相电流被断开时，就在断开之前与S-相电流极性相同的磁通作为剩磁通继续存在。更具体地说，因为断开时S-相电流的极性为正，所以正(+)极性的磁通留作剩磁通。在该时间点，首先断开的相即R-相磁通的变化磁通将自己调整在零磁通状态。
以这种方式，对于留在Y-连接的变压器10的铁心中的磁通来说，能根据相电流被断开的相序以及就在断开之前通过包含在基于相的断开/接通控制器80中的基准相检测单元82和剩磁通检测单元83测量的相电流极性确定磁通的属性即正(+)、负(-)极性及其零状态。
根据本发明第四实施例的基于相的断开/接通控制器80的基准相检测单元82和剩磁通检测单元83设计成运行如下。即，将在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通判定为零。在这个前提条件下，当检测到随后将断开的第二相电流相对于已经断开的第一相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第一相电流断开之前其极性为正、就在第二相电流断开之前其极性为负(-)时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为负。此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于已经断开的第二相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为负、就在第三相电流断开之前其极性为正(+)时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为正。通过对比，假设判定在先断开运行中首先断开的第一相中的剩磁通为零并且当检测到随后将断开的第二相电流相对于第一相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时以及当检测到就在第一相电流断开之前其极性为负(-)、就在第二相电流断开之前其极性为正时，则判定第二断开相中的剩磁通极性为正、此外，当检测到最后断开的第三相电流相对于第二相电流相位滞后60°(1/6周期)被断开时，且当检测到就在第二相电流断开之前其极性为正、就在第三相电流断开之前其极性为负时，则判定第三断开相中的剩磁通极性为负。
更具体讲，对于各个相的闭合目标时间点Ttarget以图23的表4中示出的方式来设置。从表中可以看出，在确定各个相中的剩磁通来使得第一断开相中的剩磁通为零并且第二断开相中的剩磁通为负、第三断开相的剩磁通为为正的情况下，将该第一相的闭合或接通目标时间点设置在其电压峰值或峰值附近，而对于剩磁通为正的那一相的闭合运行，该第二相的闭合或接通目标时间点设在从第一相闭合开始的105/360周期后的75°的电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±15°内)，并且最后，闭合剩磁通为负的第三相，其中这个第三相的接通目标时间点被设置在与第二相的闭合时间点相同的时间点或者在更后面一个时间点。
作为设置各个相的闭合目标时间点Ttarget的另一个方法如下。当各个相中的剩磁通被确定来使得第一断开相的剩磁通为零，第二断开相的剩磁通为负及第三断开相的剩磁通为正时，第一相的闭合或接通目标时间点被设置在电压峰值或其附近，而对于剩磁通为负的相的闭合或接通运行，该第二相的闭合或接通目标时间点设在从第一相闭合开始的105/360周期后的3150°电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±15°内)，最后，闭合剩磁通为正的第三相被闭合。在那种情况下，将该第三相的接通目标时间点设为与第二相的闭合时间点相同的时间点，或者在后面一个时间点。
作为设置各个相的闭合目标时间点Ttarget的另一种方法，采用以下过程。即，各个相中的剩磁通被确定来使得第一断开相的剩磁通为零，第二断开相的剩磁通为正及第三断开相的剩磁通为负时，第一相的闭合或接通目标时间点被设置在电压峰值或其附近，而对于剩磁通极性为正的相的闭合运行，该第二相的闭合或接通目标时间点设在从第一相的闭合开始的70/360周期后的280°电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±20°内)。最后，闭合剩磁通为负的第三相。在这种情况下，将该第三相的接通目标时间点设置为与第二相的闭合时间点相同的时间点或者在后面一个时间点。
作为设置各个相的闭合目标时间点Ttarget的另一种方法，采用以下过程。即，在各个相中的剩磁通被确定来使得第一断开相的剩磁通为零，第二断开相的剩磁通为正及第三断开相的剩磁通为负时，第一相的闭合或接通目标时间点被设置在电压峰值或其附近，而对于剩磁通极性为负的相的闭合运行，该第二相的闭合或接通目标时间点设在从第一相的闭合开始的70/360周期后的40°电角度或者在其附近(例如，在从上述电角度开始±15°内)，而对于剩磁通极性为正的相的闭合运行，该第三相的接通目标时间点设在与第二相的闭合时间点相同的时间点或者在后面一个时间点。
从前面显然看出，当剩磁通存在于具有接地电势的中性点的Y连接的变压器的铁芯中时，能将开关涌流抑制到最小的每相最佳触头闭合(接通)角根据各相中剩磁通值和对各相分别执行接通运行的顺序而变化。但是，确信在所有情况下，能明确地确定最佳闭合或接通角。
此时，假设发出闭合断路器50的闭合(接通)命令。那么，分别通过电压测量装置72a、72b和72c测量R-、S-和T-相电压，其输出信号传送给包含在基于相的断开/接通控制器80中的基准相检测单元82。基准相检测单元82设计来用于分别检测R-、S-和T-相电压的零点周期，从而确定用作参考时间点Tstandard的电压零点。
包含在基于相的断开/接通控制器80中的运算处理/运行控制单元81被设计来从算术上确定闭合运行时间tclose和根据与驱动设(驱动装置)的环境温度、其操纵力以及相关控制电压的测量数据所预测的预起弧时间tprearc，其中从插在预设R-、S-和T-相闭合(接通)目标时间点Ttarget和参考时间点Tstandard之间的时间间隔中减去预测的闭合运行时间tclose同时加上预起弧时间tprearc，从而确定运行同步时间间隔tcont。
当从参考时间点Tstandard过去确定的运行同步时间间隔tcont时，则基于相的断开/接通控制器80的运算处理/运行控制单元81分别向各驱动设备54a、54b和54c提供闭合或接通信号，从而控制彼此独立布置在灭弧室52a、52b和52c中的触头的触头接通运行，使得这些触头每个都能以能将开关涌流现象或事件(即闭合运行时出现的涌流事件)抑制到最小的预定电角度独立闭合。
图19表示在根据本发明第四实施例(假设剩磁通是80％)的基于相的断开/接通控制器的控制下当分别对于变压器(或并联电抗器或类似物)的各相提供的断路器的触头被彼此独立地闭合时断路器的电压和电流变化以及Y-连接的接地变压器(或并联电抗器或类似物)的磁通变化，并且此时还假设第一、第二和第三断开相的剩磁通被分别确定为零、负和正，以及假设剩磁通为零的相(第一断开相)被设置为要被闭合的第一相，剩磁通为正的相被设置为要被闭合的第二相，剩磁通为负的相被设置为要被闭合的第三相。
如图19可看到，剩磁通为零的R-相作为第一相在断路器的电压峰值点被闭合，而S-相作为第二相在从第一相(R-相)的闭合开始后过去5.8ms(50Hz)后的75°电角度被闭合，T-相在闭合第二相之后接着在给定的电角度被闭合，从而可令人满意地抑制否则将流入变压器(或并联电抗器或类似物)的冲击电流。
图20表示在根据本发明第四实施例(假设剩磁通是80％)的基于相的断开/接通控制器的控制下当分别对于变压器(或并联电抗器或类似物)的各相提供的断路器的触头被彼此独立地闭合时断路器的电压和电流变化以及Y-连接的接地变压器(或并联电抗器或类似物)的磁通变化，并且此时还假设第一、第二和第三断开相的剩磁通被分别确定为零、负和正，以及假设剩磁通为零的相(第一断开相)被设置为要被闭合的第一相，剩磁通为负的相被设置为要被闭合的第二相，剩磁通为正的相被设置为要被闭合的第三相。
如图20可看到，剩磁通为零的R-相作为第一相在断路器的电压峰值点被闭合，而T-相作为第二相在从第一相(R-相)的闭合开始后过去5.8ms(50Hz)后的315°电角度被闭合，S-相在闭合第二相之后接着在给定的电角度被闭合，从而可令人满意地抑制否则将流入变压器(或并联电抗器或类似物)的冲击电流。
图21表示在根据本发明第四实施例(假设剩磁通是80％)的基于相的断开/接通控制器的控制下当分别对于变压器(或并联电抗器或类似物)的各相提供的断路器的触头被彼此独立地闭合时断路器的电压和电流变化以及Y-连接的接地变压器(或并联电抗器或类似物)的磁通变化，并且此时还假设第一、第二和第三断开相的剩磁通被分别确定为零、正和负，以及假设剩磁通为零的相(第一断开相)被设置为要被闭合的第一相，剩磁通为正的相被设置为要被闭合的第二相，剩磁通为负的相被设置为要被闭合的第三相。
如图21可看到，剩磁通为零的R-相作为第一相在断路器的电压峰值点被闭合，而T-相作为第二相在从第一相(R-相)的闭合开始后过去3.9ms(50Hz)后的280°电角度被闭合，S-相在闭合第二相之后接着在给定的电角度被闭合，从而可令人满意地抑制否则将流入变压器(或并联电抗器或类似物)的冲击电流。
图22表示在根据本发明当前实施例(假设剩磁通是80％)的基于相的断开/接通控制器的控制下当分别对于变压器(或并联电抗器或类似物)的各相提供的断路器的触头被彼此独立地闭合时断路器的电压和电流变化以及Y-连接的接地变压器(或并联电抗器或类似物)的磁通变化，并且此时还假设第一、第二和第三断开相的剩磁通被分别确定为零、正和负，以及假设剩磁通为零的相(第一断开相)被设置为要被闭合的第一相，剩磁通为负的相被设置为要被闭合的第二相，剩磁通为正的相被设置为要被闭合的第三相。
如图21可看到，剩磁通为零的R-相作为第一相在断路器的电压峰值点被闭合，而S-相作为第二相在从第一相(R-相)的闭合开始后过去3.9ms(50Hz)后的40°电角度被闭合，T-相在闭合第二相之后接着在给定的电角度被闭合，从而否则将流入变压器(或并联电抗器或类似物)的涌流可令人满意地被抑制。
根据上述技术，可对本发明进行很多修改和变形。因此应理解在后附权利要求的范围内，本发明可以以这里特定描述的形式之外的形式实施。
权利要求
1.一种相控制开关设备，该设备包括断路器，所述断路器与连接到Δ-连接或Y-连接的三相电力系统的电抗性负载相连接，Y-连接的中性点直接接地或者不接地，所述断路器用于断开故障电流和流过所述电抗器负载的负载电流，或者使所述电抗器负载接通至激励其的所述三相电力系统；电压测量装置，用于逐相测量相电压；电流测量装置，用于在断路器输出侧测量内触头电流；驱动装置，用于在逐相的基础上独立完成对所述断路器触头的开/关运行；温度测量装置，布置在所述驱动装置附近；基准相检测装置，用于在逐相的基础上检测用于所述断路器的所述驱动装置的驱动压力和控制电压，所述基准相检测装置设计成响应发送到所述断路器的断开/接通命令，从而分别根据所述电压测量装置和所述电流测量装置测量的电压值和电流值在所述断路器闭合时分别预测相电压的波形以及在所述断路器断开时分别预测相和相电流波形的周期性零点；剩磁通预测装置，用于在在先断开运行中就在断开之前分别存储所述断路器的相触头的断开时间点以及各相电流的正/负极性，从而根据所存储的内容预测所述电抗性负载各相中的剩磁通；最佳闭合时间点预测装置，用于在所述断路器各相触头闭合时，根据所述剩磁通预测装置所预测的各相中所述电抗性负载的剩磁通预测每相的最佳闭合电角度，使得所述断路器触头闭合时出现的每个涌流能抑制到最小；以及触头闭合运行起动装置，用于确认所述断路器的触头闭合运行，使得所述断路器的所述相触头能分别以所述最佳闭合时间点预测装置所预测和设置的电角度闭合。
2.根据权利要求1的相控制开关设备，其中所述剩磁通预测装置的设计使得在通过所述断路器的三相电力系统在先的断开运行中首先断开的第一相中剩磁通为零，断开随后将要断开的第二相时，相对于所述第一断开相相位滞后60°(1/6周期)，且在断开之前的瞬间第一相电流为正极性，在断开之前的瞬间所述第二相电流的极性为负，然后作出决定，使得所述第二断开相中的剩磁通为负(例如-90％的剩磁通)，而在将最后断开的第三相电流断开时，相对于第二相电流相位滞后60°(1/6周期)，就在断开之前所述第二相电流为负极性，就在断开之前第三相电流的极性为正，然后作出决定，使得第三断开相中的剩磁通为正(例如90％的剩磁通)，而在通过所述断路器的三相电力系统在先的断开运行中首先断开的第一相中剩磁通为零，当断开随后将要断开的第二相电流时，相对于所述第一断开相电流相位滞后60°(1/6周期)，且在断开之前的瞬间所述第一相电流为负极性，在断开之前第二相电流的极性为正，然后作出决定，使得所述第二断开相中的剩磁通为正(例如90％的剩磁通)，而在将最后断开的第三相电流断开时，相对于所述第二相电流相位滞后60°(1/6周期)，就在断开之前所述第二相电流为正极性，就在断开之前所述第三相电流的极性为负，然后作出决定，使得所述第三断开相中的剩磁通为负(例如-90％的剩磁通)。
3.根据权利要求1的相控制开关设备，其中所述剩磁通预测装置的设计使得在三相电力系统在先的断开运行中首先断开的第一相中剩磁通为零，当断开随后将要断开的第二相时，相对于所述第一相相位滞后120°(1/3周期)，且在断开之前的瞬间第一相电流为正极性，在断开之前的瞬间第二相电流的极性为正，然后作出决定，使得第二断开相中的剩磁通为负(例如-90％的剩磁通)，而在将最后断开的第三相电流断开时，相对于所述第二相电流相位滞后120°(1/3周期)，就在断开之前第二相电流为正极性，就在断开之前的瞬间第三相电流的极性为正，然后作出决定，使得所述第三断开相中的剩磁通为正(例如90％的剩磁通)，而在在先的断开运行中首先断开的第一相中剩磁通为零，当断开随后将要断开的第二相电流时，相对于第一相电流相位滞后120°(1/3周期)，且在断开之前的瞬间第一相电流为负极性，在断开之前的瞬间第二相电流的极性为负，然后作出决定，使得所述第二断开相中的剩磁通极性为正(例如90％的剩磁通)，而在将最后断开的第三相电流断开时，相对于所述第二相电流相位滞后120°(1/3周期)，就在断开之前的瞬间所述第二相电流为负极性，就在断开之前的瞬间所述第三相电流的极性为负，然后作出决定，使得所述第三断开相中的剩磁通为负(例如-90％的剩磁通)。
4.根据权利要求2的相控制开关设备，其中所述剩磁预测装置设计成将被分别提前输入正负极性的剩磁通绝对值。
5.根据权利要求2的相控制开关设备，其中所述剩磁通预测装置设计成使得正负极性的剩磁通绝对值均设为80％至90％范围内的一个值，当所述断路器闭合运行时出现的涌流值大于期望值时，增大或减小正负极性的所述剩磁通的预定值，使得所述涌流能大致为所述期望值。
6.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Δ连接的所述电抗性负载每一相的所述剩磁通预测装置所得到的所述相中剩磁通分别为零(0％)、负(-k％的剩磁通)和正(+k％的剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的闭合时间点，使得通过把剩磁通为正的相设置为要被闭合的第一相而同时把剩磁通为负的相设置为要被闭合的第二相以及把剩磁通为零的相(第一断开相)设置为要被闭合的第三相将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为正的第一相的闭合时间点设置为与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或设置在用于所述第二相的所述闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为负(-k％的剩磁通)的所述第二相的闭合时间点设置为从(-184+46k/25)到(-124+46k/25)度的范围内的电角度，或者在从-cos-1(k/100)到60-cos-1(k/100)度的范围内的电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第三相的闭合时间点设置为从(59+3k/20)到(119+3k/20)度的范围内的电角度。
7.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Δ连接的所述电抗性负载每一相的所述剩磁通预测装置所得到的所述相中剩磁通分别为零(0％)、负(-k％的剩磁通)和正(k％的剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得通过把剩磁通为负的相设置为要被闭合的第一相而同时把剩磁通为正的相设置为要被闭合的第二相以及把剩磁通为零的相(第一断开相)设置为要被闭合的第三相将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为负的第一相的闭合时间点设置为与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或设置在用于所述第二相的所述闭合时间点之前的给定时间点，其中把用于剩磁通为正(k％的剩磁通)的所述第二相的闭合时间点设置为从(-64+46k/25)到(-4+46k/25)度的范围内的电角度，或者在从120-cos-1(k/100)到180-cos-1(k/100)度的范围内的电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第三相的闭合时间点设置为从(59+3k/20)到(119+3k/20)度的范围内的电角度。
8.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Δ连接的所述电抗性负载每一相的所述剩磁通预测装置所得到的所述相中剩磁通分别为零(0％)、负(-k％的剩磁通)和正(k％的剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得通过把剩磁通为正的相设置为要被闭合的第一相而同时把剩磁通为零的相(第一断开相)设置为要被闭合的第二相以及把所述剩磁通为负的相设置为要被闭合的第三相将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为正的第一相的闭合时间点设置为与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或设置在用于所述第二相的所述闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第二相的闭合时间点设置为从30到90度的范围内的电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为负的所述第三相的闭合时间点设置为从(244+7k/20)到(304+7k/20)度的范围内的电角度。
9.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Δ连接的所述电抗性负载每一相的所述剩磁通预测装置所得到的所述相中剩磁通分别为零(0％)、负(-k％的剩磁通)和正(k％的剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得通过把剩磁通为零的相(第一断开相)设置为要被闭合的第一相而同时把剩磁通为正的相设置为要被闭合的第二相以及把剩磁通为负的相设置为要被闭合的第三相将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的第一相的闭合时间点设置为与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或设置在用于所述第二相的所述闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为正(k％的剩磁通)的所述第二相的闭合时间点设置为从270到330度的范围内的电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为负的所述第三相的闭合时间点设置为从(244+7k/20)到(304+7k/20)度的范围内的电角度。
10.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Δ连接的所述电抗性负载每一相的所述剩磁通预测装置所得到的所述相中剩磁通分别为零(0％)、负(-k％的剩磁通)和正(k％的剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得通过把剩磁通为零的相(第一断开相)设置为要被闭合的第一相而同时把剩磁通为负的相设置为要被闭合的第二相以及把剩磁通为正的相设置为要被闭合的第三相将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的第一相的闭合时间点设置为与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或设置在用于所述第二相的所述闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为负的所述第二相的闭合时间点设置为从(116+46k/25)到(176+46k/25)度的范围内的电角度，或者在从300-cos-1(k/100)到360-cos-1(k/100)度的范围内的电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为正的所述第三相的闭合时间点设置为从(345-195k/100)到(405-195k/100)度的范围内的电角度。
11.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Δ连接的所述电抗性负载每一相的所述剩磁通预测装置所得到的所述相中剩磁通分别为零(0％)、负(-k％的剩磁通)和正(k％的剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得通过把剩磁通为负的相设置为要被闭合的第一相而同时把剩磁通为零的相(第一断开相)设置为要被闭合的第二相以及把剩磁通为正的相设置为要被闭合的第三相将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为负的第一相的闭合时间点设置为与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或设置在用于所述第二相的所述闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第二相的闭合时间点设置为从(-4+46k/25)到(56+46k/25)度的范围内的电角度，或者优选在从180-cos-1(k/100)到240-cos-1(k/100)度的范围内的电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为正的所述第三相的闭合时间点设置为从(345-195k/100)到(405-195k/100)度的范围内的电角度。
12.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Δ连接的所述电抗性负载每一相的所述剩磁通预测装置所得到的所述相中剩磁通分别为零、负和正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于每一个的剩磁通为零的第一和第二相的闭合时间点都设置在240到300度(电压峰值)的范围内的电角度附近，或者设置60到120度(电压峰值)的范围内的电角度，同时把要被闭合的用于每一个的剩磁通为负的第一和第二相的闭合时间点都设置在0到60度的范围内的电角度，或者设置在180到240度的范围内的电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为正的所述第三相的闭合时间点设置为与所述第一和第二相的闭合时间点相同的时间点或设置在后面一个时间点。
13.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Δ连接的所述电抗性负载每一相的所述剩磁通预测装置所得到的所述相中剩磁通分别为零、负和正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于每一个的剩磁通为零的第一和第二相的闭合时间点都设置在240到300度(电压峰值)的范围内的电角度附近，或者设置在60到120度的范围内的电角度附近，同时把要被闭合的用于每一个的剩磁通为正的第一和第二相的闭合时间点都设置在120到180度的范围内的电角度，或者设置在300到360度的范围内的电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为负的所述第三相的闭合时间点设置为与所述第一和第二相的闭合时间点相同的时间点或设置在后面一个时间点。
14.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Δ连接的所述电抗性负载每一相的所述剩磁通预测装置所得到的所述相中剩磁通分别为零、负和正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于每一个的剩磁通为负的第一和第二相的闭合时间点都设置在0到60度的范围内的电角度，或者设置在180到240度的范围内的电角度，同时把要被闭合的用于每一个的剩磁通为正的第一和第二相的闭合时间点都设置在120到180度的范围内的电角度，或者设置300到360度的范围内的电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第三相的闭合时间点设置为与所述第一和第二相的闭合时间点相同的时间点或设置在后面一个时间点。
15.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相中剩磁通为零(0％)、负(-k％剩磁通)和正(+k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相(第一断开相)设为将被闭合的第一相、同时把剩磁通为正的相设置为要被闭合的第二相以及把剩磁通为负的相设置为要被闭合的第三相而将相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的剩磁通为零的所述第一相的闭合时间点设在60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度附近，或者设置在240至300度(电压峰值)范围内的一个电角度附近，同时把要被闭合的剩磁通为正的所述第二相的闭合时间点设在(30+39k/100)到(90+39k/100)度范围内的一个电角度，或者在(210+39k/100)到(270+39k/100)度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为负的第三相的闭合时间点设为与所述第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
16.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的第一断开相的剩磁通为零、第二断开相的剩磁通为负、第三断开相的剩磁通为正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为正的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为负的相设为要被闭合的第三相而将相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的剩磁通为零的所述第一相的闭合时间点设在90度电角度(电压峰值)附近，或者为60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度，同时把要被闭合的剩磁通为正的所述第二相的闭合时间点设在75电角度附近，或者在60至90度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为负的第三相的闭合时间点设为与所述第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
17.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为负的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为正的相设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的剩磁通为零的所述第一相的闭合时间点设在60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度附近，或设置在240至300度(电压峰值)范围内的一个电角度附近，同时把要被闭合的剩磁通为负的所述第二相的闭合时间点设在从(270+39k100)到(330+39k/100)度范围内的一个电角度，或者在(90+39k/100)到(150+39k/100)度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为正的第三相的闭合时间点设为与所述第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
18.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的所述电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的第一断开相的剩磁通为零、第二断开相的剩磁通为负、第三断开相的剩磁通为正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为负的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为正的相设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的剩磁通为零的所述第一相的闭合时间点设在90度电角度(电压峰值)附近，或者为60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度附近，同时把要被闭合的剩磁通为负的所述第二相的闭合时间点设在315度电角度，或者在300至330度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为正的第三相的闭合时间点设为与所述第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
19.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为负的相设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为正的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中在给定剩磁通为k＝100％的前提条件下，把要被闭合的用于剩磁通为负的(-k％剩磁通)的所述第一相的闭合时间点设置在从cos-1(-k/100)-30到cos-1(-k/100)+30度的范围内的一个电角度θ，更具体地设置在330(＝-30)到30度范围内的电角度，或者在150到210度的范围内的一个电角度，同时把要被闭合的用于剩磁通为正的(k％剩磁通)所述第二相的闭合时间点设置在从(84+39k/100)到(144+39k/100)度的范围内的一个电角度，或者在从(264+39k/100)到(324+39k/100)度的范围内的一个电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的第三相的闭合时间点设置为与所述第二相的闭合时间点相同的时间点或者后面一个时间点。
20.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为负的相设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第二相，将剩磁通为正的相设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中在给定剩磁通为k＝100％的前提条件下，把要被闭合的用于剩磁通为负的(-k％剩磁通)所述第一相的闭合时间点设置在从cos-1(-k/100)-30到cos-1(-k/100)+30度的范围内的一个电角度θ，或者更具体地在330(-30)到30度范围内的电角度，或在150到210度的范围内的一个电角度，同时把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第二相的闭合时间点设置在从(204+39k/100)到(264+39k/100)度的范围内的一个电角度，或者在从(14+39k/100)到(74+39k/100)度的范围内的一个电角度，且其中把要被闭合的用于剩磁通为正的第三相的闭合时间点设置为与所述第二相的闭合时间点相同的时间点或者后面一个时间点。
21.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为正的相设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第二相，将剩磁通为负的相设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中在给定剩磁通为k＝100％的前提条件下，把要被闭合的用于剩磁通为正的(k％剩磁通)所述第一相的闭合时间点设置在从cos-1(-k/100)-30到cos-1(-k/100)+30的范围内的一个电角度θ，并且更具体在150到210度的范围内的一个电角度，或者在零(0)度(电压零点)附近的一个电角度，并且优选在330(＝-30)到30度的范围内的一个电角度，同时把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第二相的闭合时间点设置在从(95+10k/100)到(155+10k/100)度的范围内的一个电角度，或者在从(275+10k/100)到(335+10k/100)度的范围内的一个电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为负的第三相的闭合时间点设置为与所述第二相的闭合时间点相同的时间点或者后面一个时间点。
22.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为正的相设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为负的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中在给定剩磁通为k＝100％的前提条件下，把要被闭合的用于剩磁通为正的(k％剩磁通)所述第一相的闭合时间点设置在从cos-1(-k/100)-30到cos-1(-k/100)+30的范围内的一个电角度θ，并且更具体在150到210度的范围内的一个电角度，或者在330(＝-30)到30度的范围内的一个电角度，同时把要被闭合的用于剩磁通为负的所述第二相的闭合时间点设置在从(215+10k/100)到(275+10k/100)度的范围内的一个电角度，或者在从(35+10k/100)到(95+10k/100)度的范围内的一个电角度，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的第三相的闭合时间点设置为与所述第二相的闭合时间点相同的时间点或者后面一个时间点。
23.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零、负、正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的每一个的剩磁通为零的所述第一和第二相的闭合时间点都设在240至300度(电压峰值)范围内的一个电角度附近，或设置在60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度，同时把要被闭合的每一个的剩磁通为负的所述第一和第二相的闭合时间点设在从0到60度范围内的一个电角度，或者在180到240度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为正的第三相的闭合时间点设为与所述第一和第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
24.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的所述电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零、负、正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的每一个的剩磁通为零的所述第一和第二相的闭合时间点都设在240至300度(电压峰值)范围内的一个电角度附近，或设置在60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度附近，同时把要被闭合的每一个的剩磁通为正的所述第一和第二相的闭合时间点设在从120到180度范围内的一个电角度，或者在300到360度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为负的第三相的闭合时间点设为与所述第一和第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
25.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的所述电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零、负、正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的每一个的剩磁通为负的所述第一和第二相的闭合时间点都设在0至60度范围内的一个电角度，或设置在180至240度范围内的一个电角度，同时把要被闭合的每一个的剩磁通为正的所述第一和第二相的闭合时间点设在从180到120度范围内的一个电角度，或者在300到360度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为零的第三相的闭合时间点设为与所述第一和第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
26.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点直接接地的所述电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的第一断开相的剩磁通为零、第二断开相的剩磁通为正第三断开相的剩磁通为负这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为正的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为负的相设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的剩磁通为零的所述第一相的闭合时间点设在90度电角度(电压峰值)附近，或者为60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度，同时把要被闭合的剩磁通为正的所述第二相的闭合时间点设在280电角度附近，或者在260至300度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为负的第三相的闭合时间点设为与所述第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
27.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点不接地的所述电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的第一断开相的剩磁通为零、第二断开相的剩磁通为正、第三断开相的剩磁通为负这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为负的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为正的相设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的剩磁通为零的所述第一相的闭合时间点设在90度电角度(电压峰值)附近，或者为60至120度范围内的一个电角度，同时把要被闭合的剩磁通为负的所述第二相的闭合时间点设在40电角度附近，或者在20至60度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为正的第三相的闭合时间点设为与所述第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
28.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点不接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为正的相设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为负的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为正的所述第一相的闭合时间点设置在与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或在用于所述第二相的闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为负的所述第二相的闭合时间点设置在从0到60度的范围内的一个电角度，且其中把要被闭合的用于剩磁通为零的第三相的闭合时间点设置为从60到120度的范围内的一个电角度附近(电压峰值)，或者在240到300度的范围内的一个电角度附近。
29.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点不接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为负的相设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为正的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为负的所述第一相的闭合时间点设置在与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或在用于所述第二相的闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为正的所述第二相的闭合时间点设置在从120到180度的范围内的一个电角度，且其中把要被闭合的用于剩磁通为零的第三相的闭合时间点设置为从60到120度的范围内的一个电角度，或者在240到300度的范围内的一个电角度(电压峰值)。
30.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点不接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为正的相设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第二相，将剩磁通为负的相设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为正的所述第一相的闭合时间点设置在与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或在用于所述第二相的闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第二相的闭合时间点设置在从300到240度的范围内的一个电角度，且其中把要被闭合的用于剩磁通为负的第三相的闭合时间点设置为从272-k/5到332-k/5度的范围内的一个电角度。
31.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点不接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为正的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为负的相设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第一相的闭合时间点设置在与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或在用于所述第二相的闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为正的所述第二相的闭合时间点设置在从180到120度的范围内的一个电角度，且其中把要被闭合的用于剩磁通为负的第三相的闭合时间点设置为从(272-k/5)到(332-k/5)度的范围内的一个电角度。
32.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点不接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为负的相设为要被闭合的第二相，将剩磁通为正的相设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第一相的闭合时间点设置在与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或在用于所述第二相的闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为正的所述第二相的闭合时间点设置在从60到0度的范围内的一个电角度，且其中把要被闭合的用于剩磁通为负的第三相的闭合时间点设置为从(345-195k/100)到(405-195k/100)度的范围内的一个电角度。
33.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点不接地的电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零(0％)、负(-k％剩磁通)、正(k％剩磁通)这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置分别预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得能通过将剩磁通为负的相设为要被闭合的第一相、同时将剩磁通为零的相(第一断开相)设为要被闭合的第二相，将剩磁通为正的相设为要被闭合的第三相而将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的用于剩磁通为负的所述第一相的闭合时间点设置在与用于所述第二相的闭合时间点相同的时间点或在用于所述第二相的闭合时间点之前的给定时间点，其中把要被闭合的用于剩磁通为零的所述第二相的闭合时间点设置在从300到240度的范围内的一个电角度，且其中把要被闭合的用于剩磁通为正的第三相的闭合时间点设置为从(345-195k/100到(405-195k/100)度的范围内的一个电角度。
34.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点不接地的所述电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零、负、正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的每一个的剩磁通为零的所述第一和第二相的闭合时间点都设在240至300度(电压峰值)范围内的一个电角度，或设置在60至120度(电压峰值)范围内的一个电角度附近，同时把要被闭合的每一个的剩磁通为负的所述第一和第二相的闭合时间点设在从0到60度范围内的一个电角度，或者在180到240度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为正的第三相的闭合时间点设为与所述第一和第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
35.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点不接地的所述电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零、负、正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的每一个的剩磁通为零的所述第一和第二相的闭合时间点都设在240至300度范围内的一个电角度附近(电压峰值)，或设置在60至120度范围内的一个电角度附近(电压峰值)，同时把要被闭合的每一个的剩磁通为正的所述第一和第二相的闭合时间点都设在从120到180度范围内的一个电角度，或者在300到360度范围内的一个电角度，及其中把要被闭合的剩磁通为负的第三相的闭合时间点设为与所述第一和第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
36.根据权利要求2的相控制开关设备，其中在用于Y-连接且中性点不接地的所述电抗性负载每一相的剩磁通预测装置所得到的所述相的剩磁通分别为零、负、正这样的预测结果的基础上，所述最佳闭合时间点预测装置预测所述相的触头闭合时间点(电角度)，使得将所述相闭合时出现的涌流抑制为最小，其中把要被闭合的每一个的剩磁通为负的所述第一和第二相的闭合时间点都设在在0至60度范围内的一个电角度，或设置180至240度范围内的一个电角度，同时把要被闭合的每一个的剩磁通为正的所述第一和第二相的闭合时间点设在从120到180度范围内的一个电角度，或者在300到360度范围内的一个电角度，其中把要被闭合的剩磁通为零的第三相的闭合时间点设为与所述第一和第二相的闭合时间点相同的一个时间点或者后面的一个时间点。
全文摘要
一种相控制开关设备,包括用于闭合/断开连接于△连接的三相电源的变压器(10)的断路器(50);用于分别驱动断路器(50)的相触头的驱动装置(54);用于预测相电压波形的相位以及预测相电流波形的基准相检测单元(82);预测变压器(10)的各相中的剩磁通的剩磁通检测单元(83);用于预测各相的最佳闭合时间点的运算处理/运行单元(81);以及用于在预测的最佳闭合时间点起动断路器触头闭合运行的处理/运行控制单元(81)。
文档编号H01H9/56GK1308354SQ00137229
公开日2001年8月15日 申请日期2000年11月24日 优先权日1999年11月25日
发明者伊藤弘基, 平塚正树, 香山治彦 申请人:三菱电机株式会社