Спосіб швидкодіючого максимального струмового захисту електричних кіл (варіанти)

1. Спосіб швидкодіючого максимального струмового захисту електричних кіл, відповідно до якого вимірюють миттєві значення струму ij і їх аналого-цифрове перетворення, визначають діюче значення симетричної складової струму Іф у кожній фазі кола шляхом інтегрування миттєвих значень струму ij протягом встановленого термінового інтервалу t i через рівні проміжки часу D t, при цьому визначення діючого значення струму Іф здійснюють неперервно зі зсувом термінового інтервалу t i на величину чергового відліку значення струму ij, після чого визначене методом інтегрування значення струму у фазі Іф порівнюють зі значенням струмової уставки Isd і за умови Іф ³ Isd виробляють керуючий сигнал на формування фіксованої витримки часу tsd, який відрізняється тим, що додатково через рівні проміжки часу D t вимірюють приріст струму електричного кола Dij про 2 3 86078 4 зміни струму - струму передісторії i jp ( Di j = i jт - i jp ) , квадрата миттєвих значень приросту струму в ко визначають суму квадратів миттєвих значень приросту струмів усіх трьох фаз S( Di2 ) і обчислюють j жній фазі Qф = значення симетричної складової струму приросту D Іф по виразу DI ф = Smax ( Di2 ) / 3K y , де Ку - коефіj цієнт ударності струму кола, що визначається значенням cos j кола, отримані значення D Іф додають до значення струму передісторії Ір, а їх суму Іф = Ір + D Іф порівнюють з величиною струмової уставки Isd і за умови Іф ³ Isd формують керуючий сигнал на запуск "інтегрального" модуля захисту, у якому виробляють розрахунок величини інтеграла Винахід належить до способів максимального струмового захисту трифазних електричних кіл від струмів короткого замикання (КЗ), зокрема, до способів швидкого визначення симетричної складової струму КЗ при реалізації системи швидкодіючого «інтегрального» селективного захисту кіл. Відомі способи, у яких максимальний струмовий захист кіл від струмів КЗ здійснюють за допомогою вимикачів з електронними розчеплювачами, зокрема вимикачами A3700 селективного виконання [1]. Розчеплювачі зазначених вимикачів містять аналогові електронні вузли для виміру значень струму, що протікає через вимірювальні трансформатори струму, при цьому зазначені електронні вузли визначають діюче значення струму, що протікає, як середнє значення випрямленої напруги, що поступає з виходу вимірювальних трансформаторів. Через те, що величина максимальної струмової уставки Isd задається діючим значенням симетричної складової струму (без урахування аперіодичної складової), для порівняння значення струму, що протікає, з величиною струму уставки Isd, вимір струму, що протікає, роблять, як мінімум, через 40мс (два періоди зміни струму частоти 50Гц) після виникнення КЗ. У розчеплювачів селективних вимикачів А3700С ця умова виконується за рахунок того, що для забезпечення селективного відключення вони мають мінімальне значення фіксованої затримки терміну на відключення - tsd=100мс. При цьому сигнал на відключення виробляється розчеплювачем за умови, що в момент часу після виникнення аварійного струму, що дорівнює 80% фіксованої затримки tsd, значення струму, що пропускається, буде не меншим за струм уставки Isd. У цей момент часу аперіодична складова струму зникає і порівняння струму, що протікає через апарат, з величиною максимальної струмової уставки Isd є цілком коректним. Однак, через те, що розчеплювач реагує, власне кажучи, на миттєве значення струму при виникненні короткочасового кидка струму, в зазначений момент часу (80% від tsd) відбудеться помилкове спрацьовування захисту. Зазначеного недоліку не має ближчий за технічною суттю до способу максимального струмового захисту, що заявляється, спосіб, у якому визначення діючого значення струму кола здійснюють методом інтегрування миттєвих значень струму в å Di Dt , який порівнюють із зада2 j ним значенням інтегральної уставки Qsd, і в момент часу tq, що відповідає рівності їх значень Qф =Qsd, виробляють сигнал на відключення апарата захисту. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що після порівняння значення струму у фазі Іф, визначеного методом інтегрування, зі значенням струмової уставки Isd і за умови Іф ³ Isd додатково виробляють керуючий сигнал на запуск "інтегрального" модуля захисту. кожній з фаз [2]. Для цього роблять їх аналогоцифрове перетворення, а діюче значення струму Iф у кожній фазі кола визначають шляхом інтегрування миттєвих значень струму ij протягом установленого термінового інтервалу ti через рівні проміжки часу Dt, при цьому визначення діючого значення струму Iф здійснюють неперервно зі зсувом термінового інтервалу ti на величину чергового відліку значення струму ij. Таке ковзне, з витисненням більш давніх миттєвих значень струму тими, що надходять, інтегрування миттєвих значень струму протягом терміну, достатнього для загасання аперіодичної складової струму, дозволяє усунути негативний вплив на надійність захисту аперіодичної складової струму в перехідний період. Метод інтегрування при визначенні діючого значення струму дозволяє також усунути вплив на вимірювання величини короткочасних кидків струму в одній з фаз (наприклад, при включенні ємнісного навантаження). Зазначений спосіб забезпечення максимального струмового захисту придатний тільки для випадку так званого «термінового» селективного захисту розгалужених кіл. У цьому випадку критерієм селективного відключення вимикачів, що розміщуються на більш високих ступенях захисту і вимикачів на нижчих ступенях, є фіксований термін затримки спрацьовування tsd. Дійсно, якщо мінімальний термін затримки спрацьовування захисту селективних вимикачів нижчого ступеня захисту (ближче до споживача) складає tsd=0,1c, то аналогічна затримка спрацьовування апаратів вищих ступенів складає tsd=0,2с і tsd=0,4с. Для точного визначення симетричної складової струму кола шляхом інтегрування миттєвих значень струму такий значний проміжок терміну інтегрування є цілком достатнім. Проте цей спосіб визначення діючого значення струму, що протікає через апарат, не може бути використаним для забезпечення швидкодіючого максимального струмового захисту, зокрема, при реалізації системи швидкодіючого «інтегрального» селективного захисту розгалужених кіл [3]. Відмінною рисою способу реалізації «інтегрального» селективного захисту від «термінового» способу є наявність у структурі захисту, крім максимальної струмової уставки Isd, також і уставки по максимальному інтегралу квадрата величини 5 струму, що протікає (максимальна «інтегральна» уставка Qsd). При цьому «інтегральний» захист починає працювати тільки після того, як максимальний струмовий захист визначить факт виникнення аварійної ситуації, а саме - коли визначать діюче значення симетричної складової струму кола і зроблять порівняння його величини зі значенням струмової уставки Isd. При цьому слід зазначити, що «інтегральний» захист формує термін відключення граничних струмів КЗ за умови рівності значення інтеграла струму Qп, що пропускається, величині «інтегральної» уставки Qsd. Значення «інтегральної» уставки Qsd, у загальному випадку, може визначатися наступними умовами. По-перше, величиною інтеграла струму відключення Qв нижчого апарата - значення «інтегральної» уставки Qsd. повинно бути більшим за величину інтеграла відключення Qв з визначеним коефіцієнтом запасу кз. Вимога по введенню такого коефіцієнта запасу продиктована необхідністю забезпечення надійності вибірного (селективного) відключення вищого і нижчого апаратів. По-друге, величиною інтеграла квадрата струму, що забезпечує захист у зоні перевантаження - QL. Дійсно, для захисту тих елементів електроустановки, що захищає даний апарат, «інтегральна» часострумова характеристика в зоні струмів КЗ, не обов'язково повинна проходити нижче аналогічної залежності для зони перевантажень. З останньої вимоги до величини «інтегральної» уставки, а саме, Qsd ³ QL випливає, що при струмах КЗ, близьких до уставки Isd, термін спрацьовування «інтегрального» селективного захисту при струмах КЗ може бути більшим за величину фіксованої витримки терміну tsd. Дійсно, термін спрацьовування захисту в зоні перевантаження tL при струмі кола Iф>IL (IL - струмова уставка зони перевантаження) завжди більший за термін спрацьовування захисту tsd у зоні струмів КЗ, при струмі кола Iф>Isd, як мінімум, у два рази більший. А це значить, що при струмах КЗ, менших (1,4-2,5) Isd, немає необхідності забезпечувати термін спрацьовування «інтегрального» селективного захисту tc меншим за величину фіксованої затримки спрацьовування tsd. Якщо врахувати також тверді вимоги до забезпечення точності спрацьовування селективного захисту саме в області струмів КЗ, близьких до величини уставки Isd, тo можна констатувати, що при реалізації швидкодіючого «інтегрального» селективного захисту доцільно мати два, гармонізованих між собою, канали струмового захисту. Один з каналів, який умовно можна позначити як «точний», повинен забезпечувати, насамперед, високу точність виміру струму кола в критичній зоні струмів КЗ - струмів, близьких до величини максимальної струмової уставки Isd. Необхідність високої точності зумовлена тим, що параметр Isd і діапазон його відхилень жорстко регламентований у нормативно-технічній документації (ДСТ, ТУ, тощо.). Але до «точного» каналу струмового захисту не пред'являються вимоги значної швидкодії, тому що з погляду формування оптимальної захи 86078 6 сної характеристики системи захисту, це, як було показано вище, недоцільно. Другий канал, який умовно можна позначити «швидким», насамперед, повинен забезпечувати максимальну швидкодію в найважчих умовах КЗ. Такою важкою умовою є коротке замикання безпосередньо за відвідними затискачами апарата. При цьому найбільшим значення струму КЗ у фазі буде саме при трифазному КЗ. Значення струму при трифазному КЗ і інтеграла його відключення захистом є тими параметрами, з урахуванням яких вибираються параметри окремих елементів електричних кіл (кабелів, шиносборок, тощо). Слід також зазначити, що трифазні КЗ на затискачах апарата не тільки створюють найбільш важкі умови, але і виникають значно частіше. При двофазному КЗ безпосередньо за відвідними затискачами апарата значення струму КЗ буде приблизно на 15% меншим, ніж при трифазному, а термічний вплив на елементи кола в цьому випадку буде меншим майже на 30%. При однофазному КЗ на нульовий провід діюче значення струму буде ще значно меншим, ніж при трифазному. Це зумовлено тим, що, поперше, переріз нульового проводу, як правило, приблизно в 2-3 рази менший за фазний, а подруге, значення опору нульової послідовності кабельної лінії х0 значно більше за величину опору прямої послідовності хпр у (3,5-4,6) рази. Існують і інші фактори зниження величини струму однофазного КЗ, тому, взагалі, захист від таких КЗ доцільно будувати на основі контролю струму нульової послідовності. Таким чином, основною проблемою реалізації швидкодіючого струмового захисту є пошук такого способу визначення симетричної складової струму КЗ електричного кола, який би дозволяв швидко і досить точно визначати зазначену симетричну складову струму, насамперед при трифазному КЗ. А це можливо тільки в тому випадку, якщо буде вирішена задача «відбудування» від такого випадкового фактору, як момент часу виникнення струму КЗ, що істотно впливає на характер зміни миттєвих значень струму у фазі, а значить, на точність і швидкість виміру діючого значення симетричної складової струму. Зазначений момент часу принято виражати значенням фази зміни напруги джерела, що відповідає моментові виникнення КЗ (фази включення на КЗ -y). В основу винаходу поставлена задача розробити такий спосіб максимального струмового захисту електричних кіл, за допомогою якого, за рахунок більш всебічного аналізу миттєвих значень струму іj у всіх фазах кола, можна надійно «відбудуватися» від впливу випадкового фактора - момента виникнення струму збурювання кола (фази y) і тим самим забезпечити максимальну швидкодію захисту, насамперед, у найбільш важких режимах роботи кола - при трифазних КЗ безпосередньо за відвідними затискачами апаратів. Така задача вирішується в способі швидкодіючого максимального струмового захисту електричних кіл по першому варіанту, відповідно до якого 7 вимірюють миттєві значення струму ij і їх аналогоцифрове перетворення, визначають діюче значення симетричної складової струму Iф у кожній фазі кола шляхом інтегрування миттєвих значень струму ij протягом установленого термінового інтервалу ti через рівні проміжки часу Dt, при цьому визначення діючого значення струму Iф здійснюють неперервно зі зсувом термінового інтервалу іj на величину чергового відліку значення струму ij, після чого визначене методом інтегрування значення струму у фазі Iф порівнюють зі значенням струмової уставки Isd і за умови Iф >Isd виробляють керуючий сигнал на формування фіксованої витримки часу tsd, за рахунок того, що додатково через рівні проміжки часу Dt вимірюють приріст струму кола Dij протягом кожного поточного періоду зміни струму як різницю миттєвих значень струму в кожній фазі протягом останнього з заданого інтервалу часу tі періоду зміни струму ijT і аналогічних значень струму в попередній період зміни струму - струму передісторії ijp (Dij=ijT-ijp), визначають суму квадратів миттєвих значень приросту струмів усіх трьох фаз S(Di2j) і обчислюють значення симетричної складової струму приросту DІф по виразу DІф=Ö S(Di2j)/3{1-2e-t/Tcos(wt)+e-2t/T}, у якому Т - електромагнітна постійна часу кола зі струмом КЗ, отримане значення DІф додають до значення струму передісторії Ір, а їх суму Iф= Ір+DІф порівнюють з величиною струмової уставки Isd і за умови Iф > Isd формують керуючий сигнал на запуск «інтегрального» модуля захисту, у якому роблять розрахунок величини інтеграла квадрата миттєвих значень приросту струму в кожній фазі Qф =SDi2jDt, який порівнюють із заданим значенням інтегральної уставки Qsd і в момент часу tq, що відповідає рівності їх значень - Qф=Qsd, виробляють сигнал на відключення апарата захисту. Саме за рахунок того, що додатково через рівні проміжки часу Dt вимірюють приріст струму кола Dij протягом кожного поточного періоду зміни струму як різницю миттєвих значень струму в кожній фазі протягом останнього з заданого інтервалу часу ti періоду зміни струму – ijT і аналогічних значень струму в попередній період зміни струму струму передісторії ijp (Dij=ijT-ijp), визначають суму квадратів миттєвих значень приросту струмів усіх трьох фаз S(Di2j) і обчислюють значення симетричної складової струму приросту DІф по виразу DІф=Ö S(Di2j)/3{1-2e-t/Tcos(wt)+e-2t/T}, y якому Т - електромагнітна постійна часу кола зі струмом КЗ, отримане значення DІф додають до значення струму передісторії Ір, а їх суму Iф= Ір+DІф порівнюють з величиною струмової уставки Isd і за умови Iф > Isd формують керуючий сигнал на запуск «інтегрального» модуля захисту, у якому роблять розрахунок величини інтеграла квадрата миттєвих значень приросту струму в кожній фазі Qф =SDi2jDt, який порівнюють із заданим значенням інтегральної уставки Qsd і в момент часу tq, що відповідає рівності їх значень - Qф = Qsd, виробляють сигнал на відключення апарата захисту, надійно забезпечується «відбудування» від впливу випадкового фактора - моменту виникнення струму збурювання кола і тим самим досягається максимальна швид 86078 8 кодія «швидкого» каналу захисту в найважчих режимах роботи кола, насамперед, при трифазних КЗ безпосередньо за відвідними затискачами апаратів захисту. Відзначимо, що для «точного» каналу струмового захисту зберігаються характерні для найближчого аналога як достатня точність його спрацьовування при струмах КЗ, близьких до Isd, так і «відбудування» від короткочасних піків ємнісного струму в одній з фаз. Дійсно, як показав аналітичний аналіз, для швидкого «відбудування» від випадкового фактора - фази y при визначенні симетричної складової струму КЗ у перехідному режимі може бути використана так звана «силова» характеристика електричного кола. Ця характеристика позначається як силова тому, що вона характеризує електродинамічні сили, які доводиться переборювати апаратові при включенні його на струм КЗ. Зазначені сили пропорційні квадратові миттєвого значення струму i2j, тому силовою характеристикою кола є залежність у часі суми квадратів струмів для усіх фаз електричного кола S {ij2(t)}. Важливою особливістю силової характеристики трифазного кола S {ij2(t)} є те, що її характер абсолютно не залежить від фази включення на струм КЗ (фази y). Так, якщо залежності зміни миттєвих значень струму в часі для кожної окремої фази суттєво залежать від випадкового параметра - фази y, то залежність суми квадратів миттєвих значень струму всіх 3 фаз у часі S{ij2(t)}, як показав аналіз, абсолютно не залежить від моменту виникнення КЗ. Якщо випустити проміжні викладки, то остаточний вираз для «силової» характеристики електричного трифазного кола S{ij2(t)} має такий вигляд. S{ij2(t)}=3I2ф{1-2e-t/Tcos(wt)+e-2t/T} (1), де Т - електромагнітна постійна часу кола (T=arctgj). Як випливає з виразу (1), незважаючи на те, як би хаотично не змінювалися миттєві значення струмів у фазах, у залежності від моменту виникнення КЗ (від фази y), сума квадратів зазначених значень струмів у будь-який момент часу після виникнення КЗ завжди залишається незмінною при будь-якому значенні y. 3начення силової функції визначається тільки симетричною складовою струму Iф, а також залежить від електромагнітної постійної часу кола T (або коефіцієнта потужності кола cosj). Звідси випливає, що якщо визначено суму квадратів миттєвих значень струму КЗ у фазах, то для кола з відомим значенням cosj можна швидко і точно визначити значення симетричної складової струму (Іф). DІф=Ö S(Di2j)/3{1-2e-t/Tcos(wt)+e-2t/T} (2) Через те, що при розрахунку струму у фазі Iф по формулі (2) визначають середньозважене значення струму всіх трьох фаз, то негативний вплив короткочасних піків струму в одній з фаз (наприклад, при ємнісному навантаженні) при визначенні струму Iф, також істотно нівелюється. Таким чином, значення «силової» характеристики кола S{ij2(t)} є дуже зручним параметром для 9 швидкого аналізу величини симетричної складової струму збурювання в трифазному колі, тому що цей параметр не залежить від випадкового фактора (y), мало залежить від короткочасних піків струму в одній з фаз. А це значить, що використовуючи значення силової характеристики кола, завжди можливо, навіть у самий початковий момент виникнення КЗ, визначити значення симетричної складової трифазного струму КЗ. Слід зазначити, що для реалізації максимальної швидкодії «швидкого» каналу при запропонованому способі струмового захисту в найбільш важкому режимі його роботи (трифазне КЗ за затискачами апарата), при розрахунку електричних кіл, крім обов'язкового визначення значення струму КЗ у місці установки апарата захисту, доцільно визначати і значення cosj кола, закороченого у місці установки апарата (граничного струму для кола, що захищається,). Вираз (1) для S{ij2(t)}.отримано за умови, що струм КЗ - трифазний і симетричний. Проте, у реальних колах можуть виникати і несиметричні КЗ, тому доцільно розглянути, як несиметрія струмів у фазах уплине на швидкодію захисту. Граничним випадком несиметрії трифазного кола є двофазне КЗ, тому досить порівняти роботу «швидкого» каналу струмового захисту для трифазного і двофазного КЗ. Як показує аналіз, незважаючи на те, що при двофазному КЗ значення симетричної складової струму на 15% менше, ніж при трифазному, максимально можливе значення функції S{ij2(t)} для зазначених режимів буде однаковим (Smax2=Smax3)· У той же час, у діапазоні часу від моменту виникнення КЗ до моменту досягнення функцією S{ij2(t)} свого максимальним значення Smax - часу tmax, значення функції S{ij2(t)} для двофазного КЗ виявляється трохи меншим. У зв'язку з цим при двофазних КЗ і несиметричних трифазних КЗ момент визначення «швидким» каналом аварійної ситуації (коли розрахований по величині S{ij2(t)} струм Іф=Isd) буде відбуватися з деяким запізнюванням. Проте таке запізнювання при досить великих струмах КЗ (у порівнянні зі струмом уставки Isd) не перевищує 1мс, а у всіх інших випадках це запізнювання не перевищує 2-3мс, що не може істотно позначитися на захисній характеристиці, що формується «інтегральним» каналом розчеплювача апарата. Дійсно, по-перше, варто врахувати, що така незначна затримка спрацьовування захисту відбувається при меншому значенні повного, з урахуванням аперіодичної складової, струму кола (при максимальному значенні аперіодичної складової і повного струму двофазного КЗ зазначеної затримки спрацьовування немає). По-друге, варто також враховувати, що характерний термін спрацьовування інтегрального каналу при двофазних КЗ, коли струми у фазах на 15% менші граничноможливого значення, складає 25мс і більше, похибка у вимірі інтеграла струму відключення виходить не більше 10%. При необхідності, навіть ця невелика похибка розрахунку інтеграла може бути усунута, якщо в алгоритм роботи «інтегрального» каналу струмового захисту закласти облік попередніх значень 86078 10 інтегралів. Мається на увазі, що відлік величини інтеграла струму збурювання необхідно буде робити не з моменту фіксації рівності струму кола Iф величині струмової уставки Isd, а з моменту виникнення струму збурювання. У цьому випадку невелике зниження швидкодії струмового каналу при двофазному КЗ ніяк не позначиться на кінцевому результаті роботи струмового захисту - швидкодії спрацьовування «інтегрального» каналу. Це значить, що в цьому випадку термін спрацьовування «інтегрального» каналу і всієї системи «інтегрального» селективного захисту при дво і трифазному КЗ буде однаковим. Що ж до визначеного зниження чутливості «швидкого» каналу при двофазному КЗ, то ця проблема вирішується автоматично і паралельно з вирішенням питання гармонізації роботи «точного» і «швидкого» каналів. Під зазначеною гармонізацією мається на увазі такий алгоритм спільної роботи каналів, при якому при невеликих струмах КЗ (близьких до уставки Isd) захисну характеристику струмового захисту формує «точний» канал струмового захисту, забезпечуючи вироку точність, а при великих струмах КЗ захисну характеристику захисту формує «швидкий» канал, забезпечуючи при цьому максимальну швидкодію захисту. Для забезпечення такої гармонізації роботи каналів «швидкий» канал не повинен працювати у визначеному діапазоні невеликих значень струмів КЗ. У залежності від конкретних умов і вимог до «інтегральної» селективної роботи вимикачів різних ступенів захисту, гармонізація роботи каналів здійснюється по різному. Якщо немає додаткових вимог, то захисна «інтегральна» часострумова характеристика, що сформована «швидким» каналом у зоні струмів КЗ, не повинна, як вже вказувалося раніше, проходити нижче аналогічної залежності для зони перевантажень. У цьому випадку значення інтегральної уставки Qsd у зоні струмів КЗ вибирають з умови: кQв £ Qsd ³ QL, де Qв - інтеграл відключення нижчого апарата з урахуванням коефіцієнта запасу к, a QL - інтеграл відключення зони перевантаження. Для цього випадку гармонізація каналів забезпечується автоматично. Дійсно, у цьому випадку захисна часострумова інтегральна характеристика «швидкого» каналу захисту перетинає аналогічну часострумову характеристику «точного» каналу (tsd=const) при струмах понад 1,4 Isd. Цим і забезпечується гармонізація роботи «точного» каналу з «швидким» і виключаються випадки не спрацьовування «швидкого» каналу в зоні його роботи при двофазних або несиметричних КЗ. Якщо існують додаткові вимоги до швидкодії селективного захисту, то для реалізації таких вимог умови вибору «інтегральних» уставок можуть бути іншими. Такими додатковими вимогами можуть бути наступні. 1. По-перше, це вимога забезпечення більш ефективної часострумової інтегральної характеристики вищого апарата. Враховуючи те, що, інтегральна уставка вищого апарата знаходиться в 11 прямій залежності від інтеграла відключення струму КЗ нижчого вимикача, часострумова характеристика останнього повинна бути найнижчою (з меншими термінами), причому, навіть нижчою за аналогічну його характеристику зони перевантаження. 2. По-друге, це вимога забезпечення більш ефективної роботи даного апарата в режимі резервування, а саме, у випадку відмовлення нижчого апарата. Адже чим швидше спрацьовує вищий вимикач при відмовленні нижчого, тим меншими будуть термічні навантаження від протікання струму КЗ або впливу дуги в режимі резервування. Саме цей режим резервування найчастіше і є критичним для пожаробезпеки електроустановок. У розглянутих випадках часострумова характеристика захисту в зоні струмів КЗ може бути нижчою за відповідну часострумову характеристику зони перевантаження. Це є надмірним для захисту відвідних кабелів даного апарата від струму КЗ, що протікає, але може істотно знизити термічні навантаження на кабелі, що захищаються вищими апаратами в штатному режимі, і термічні навантаження на кабелі, що захищаються нижчими апаратами в режимі їхнього резервування. Цілком очевидно, що вибір того або іншого алгоритму роботи «точного» і «швидкого» каналів струмового захисту залежить від конкретних умов роботи апарата захисту в розгалуженій електричній мережі. Для випадку вибору інтегральної уставки в зоні струмів КЗ меншої, ніж аналогічна уставка в зоні перевантаження - кQв £ Qsd £ Qпер, для забезпечення гармонізації «точного» і «швидкого» каналів струмового захисту необхідна додаткова умова. Ця умова гармонізації формулюється як обмеження спрацьовування «швидкого» каналу при струмах КЗ менших (1,2-1,6) Isd. Крім цього, для підвищення швидкодії захисту в зоні струмів КЗ, що дорівнюють (1,2-1,6) Isd, використовується спосіб, при якому запуск «інтегрального» модуля роблять не тільки «швидким», але і «точним» каналом. Це доцільно в тому випадку, коли фіксована витримка часу на відключення tsd більша 0,1с, що характерно для апаратів, розташованих на верхніх ступенях захисту (ближче до джерела струму). З вищевикладеного випливає, що в будьякому випадку для забезпечення гармонізації «точного» і «швидкого» каналів чутливість «швидкого» каналу до невеликих значень струмів КЗ може і повинна бути обмежена. Поділ всієї області часострумової захисної характеристики на зони її формування «точним» і «швидким» каналами об'єктивно відбиває особливості змінювання, у залежності від величини струму КЗ, терміну спрацьовування «точного» каналу і терміну спрацьовування всього струмового захисту. Досить очевидно, що зі збільшенням струму КЗ термін спрацьовування «точного» каналу струмового захисту буде зменшуватися, при цьому указане зниження знаходиться в прямій залежності від величини струму кола. У той же час, для формування «інтегральної» захисної характеристики термін спрацьовування струмового захисту повинен знижуватися (зі збільшенням струму) пропорційно квадратові величини струму кола. Саме тому 86078 12 при великих струмах КЗ (коли швидкодія захисту повинна бути максимальною) швидкодії «точного» каналу недостатньо для формування оптимальної захисної характеристики. При невеликих же струмах КЗ швидкодії «точного» каналу цілком достатньо для забезпечення необхідної захисної «інтегральної» характеристики. Таким чином, використання двох струмових каналів, у яких використовуються різні способи визначення симетричної складової струму КЗ, і так само, які відповідають різним вимогам по точності і швидкодії, дозволяє реалізувати основні задачі швидкодіючого струмового захисту. А саме, забезпечити максимальну швидкодію струмового захисту в найважчому режимі - при граничних для даного кола струмах КЗ і забезпечити необхідну точність спрацьовування струмового захисту в зоні регламентованого клієнтського параметра - струму уставки максимального струмового захисту -Isd. При цьому «швидкий» канал запускає «інтегральний» модуль захисту, а «точний» канал запускає модуль формування фіксованої затримки спрацьовування. Крім того, для підвищення швидкодії захисту при невеликих струмах КЗ додатково може бути застосований спосіб захисту, при якому «точний» канал запускає як модуль фіксованої затримки спрацьовування, так і «інтегральний» модуль захисту. Спосіб визначення діючого значення симетричної складової струму КЗ із виразу для силової функції кола (2) дозволяє практично миттєво зафіксувати виникнення аварійної ситуації і швидко виробити відповідний керуючий сигнал. Проте вираз (2) досить складний і вимагає додаткового ресурсу мікропроцесора для проведення обчислювальних операцій. У той же час є можливість при незначному зниженні швидкодії «швидкого» каналу істотно спростити розрахунок симетричної складової струму КЗ на підставі значення силової характеристики кола. З аналізу залежності S{ij2(t)} випливає (причому як для трифазного, таки і двофазного короткозамкнутих кіл), що в момент часу tmax, коли значення силових функцій S{ij2(t)} досягають свого максимального значення Smax, вираз для визначення значення Iф може бути істотно спрощено. Обумовлено це тим, що як показує аналітичний аналіз, у момент часу tmax вираз у фігурній дужці рівняння (2) стає рівним квадратові величини коефіцієнта ударності кола: 1-2e-t/Tcos(wt)+e-2t/T}=К2у (3), де Ку =Іу/Ім (Іу - ударний струм кола, Ім - амплітудне значення симетричної складової струму). У цьому випадку вираз для розрахунку струму Iф виходить дуже простим і має вигляд: Іф=Smax/3К2у (4) Залежності коефіцієнта ударності від величини cosj приводяться в цілому ряді технічних і нормативних джерел, з яких, наприклад, випливає, що для cosj=0,3 коефіцієнт ударності Ку дорівнює 1,4, тому вираз для Iф у даному випадку буде мати дуже простий вигляд: Іф=Smax/5,9 (5) 13 При t=tmax значення силової функції для трифазного і двофазного КЗ, як зазначалося вище, виявляються однаковими (при фазі y, що відповідає виникненню ударного струму в двофазному колі). Тому при розумному компромісі - збільшенні терміну аналізу «швидким» каналом струмового захисту аварійної ситуації з 1,5-3мс до 5-9мс можна не тільки істотно спростити вираз для розрахунку струму Iф, але і забезпечити однакову швидкодію «точного» каналу струмового захисту для випадків три і двофазних КЗ. Враховуючи розглянуту вище особливість визначення діючого значення симетричної складової струму Iф на підставі величини максимального значення силової функції Smax можна спростити алгоритм розрахунку величини симетричної складової струму Iф. Тобто, після порівняння значення струму у фазі Iф, визначеного методом інтегрування, зі значенням струмової уставки Isd і за умови Іф>Isd додатково виробляють керуючий сигнал на запуск «інтегрального» модуля захисту. Такий алгоритм розрахунку симетричної складової струму дає змогу знизити необхідний ресурс мікропроцесора, за допомогою якого реалізують спосіб струмового захисту, а також зменшить його вартість. Відповідно до другого варіанту способу швидкодіючого максимального струмового захисту електричних кіл, згідно з яким вимірюють миттєві значення струму ij і їх аналого-цифрове перетворення, визначають діюче значення симетричної складової струму Iф у кожній фазі кола шляхом інтегрування миттєвих значень струму ij протягом установленого термінового інтервалу ti через рівні проміжки часу Dt, при цьому визначення діючого значення струму Iф здійснюють неперервно зі зсувом термінового інтервалу ti на величину чергового відліку значення струму ij, після чого визначене методом інтегрування значення струму у фазі Iф порівнюють зі значенням струмової уставки Isd і за умови Iф>Isd виробляють керуючий сигнал на формування фіксованої витримки терміну tsd, додатково через рівні проміжки 42с у Dt вимірюють приріст струму кола Dij протягом кожного поточного періоду зміни струму як різницю миттєвих значень струму в кожній фазі протягом останнього з заданого інтервалу часу ti періоду зміни струму ijт і аналогічних значень струму в попередній період зміни струму - струму передісторії ijр (Dij=ijт-ijр), визначають суму квадратів миттєвих значень приросту струмів усіх трьох фаз S(Di2j) і обчислюють значення симетричної складової струму приросту DІф по виразу DІф=Ö Smax(Di2j)/3Ky, де Ку - коефіцієнт ударності струму кола, який визначається значенням cosj кола, отримане значення DІф додають до значення струму передісторії Ір, а їх суму Iф=Ір+DІф порівнюють з величиною струмової уставки Isd і за умови Iф > Isd формують керуючий сигнал на запуск «інтегрального» модуля захисту, у якому роблять розрахунок величини інтеграла квадрата миттєвих значень приросту струму в кожній фазі Qф =SDi2jDt, який порівнюють із заданим значенням інтегральної уставки Qsd і в момент часу tq, що відповідає рівності їх значень Qф=Qsd виробляють сигнал на відключення апара 86078 14 та захисту. Саме за рахунок того, що додатково через рівні проміжки часу Dt вимірюють приріст струму кола Dij протягом кожного поточного періоду зміни струму як різницю миттєвих значень струму в кожній фазі протягом останнього з заданого інтервалу часу ti періоду зміни струму ijт і аналогічних значень струму в попередній період зміни струму струму передісторії ijр (Dij=ijT-ijp), визначають суму квадратів миттєвих значень приросту струмів усіх трьох фаз S(Di2j) і обчислюють значення симетричної складової струму приросту DІф по виразу DІф=Ö Smax(Di2j)/3Ky, де Ку - коефіцієнт ударності струму кола, що визначається значенням cosj кола, отримане значення DІф додають до значення струму передісторії Ір, а їх суму Iф=Ір+DІф порівнюють з величиною струмової уставки Isd і за умови Iф>Іsd формують керуючий сигнал на запуск «інтегрального» модуля захисту, у якому роблять розрахунок величини інтеграла квадрата миттєвих значень приросту струму в кожній фазі Qф=SDі2jDt, який порівнюють із заданим значенням інтегральної уставки Qsd і в момент часу tq, що відповідає рівності їхніх значень - Qф=Qsd виробляють сигнал на відключення апарата захисту і вирішується задача «відбудування» від впливу випадкового фактора - моменту виникнення струму збурювання кола і тим самим досягається швидкодія захисту в найважчих режимах роботи кола, насамперед, при трифазних КЗ безпосередньо за відвідними затискачами апаратів. Так, як і в першому варіанті способу, враховуючи особливість визначення діючого значення симетричної складової струму Iф на підставі величини максимального значення силової функції Smax можна спростити алгоритм розрахунку симетричної складової струму Iф. Тобто після порівняння значення струму у фазі Iф, визначеного методом інтегрування, зі значенням струмової уставки Isd і за умови Iф>Іsd додатково виробити керуючий сигнал на запуск «інтегрального» модуля захисту. Таким чином, завдяки тому, що в способі струмового захисту, що пропонується, для обчислення симетричної складової струму КЗ кола використовують не миттєві значення кола кожної фази окремо, як у найближчому аналозі, а суму квадратів зазначених миттєвих значень струму усіх фаз (миттєві значення силової характеристики кола), забезпечується максимальна швидкодія обчислень симетричної складової струму, і як наслідок, забезпечується істотно більша швидкодія пропонованого способу струмового захисту. А використання для обчислень симетричної складової струму максимального значення силової функції кола, що виникає в перший напівперіод виникнення аварійного струму, дозволяє істотно спростити зазначені обчислення струму, а значить знизити необхідний ресурс мікропроцесора, за допомогою якого проводять обчислення і, як наслідок, зменшити витрати на реалізацію способу струмового захисту. Суть способів, що заявляються, пояснюється кресленнями (Фіг.1-6). На Фіг.1 наведений алгоритм роботи мікроп 15 роцесорного розчеплювача селективного вимикача при реалізації першого варіанта способу струмового захисту для випадку роздільного запуску «термінового» і «інтегрального» модулів розчеплювача за допомогою, відповідно, «точного» і «швидкого» каналів струмового захисту. На Фіг.2 наведені захисні часострумові характеристики - залежності терміну спрацьовування «інтегрального» селективного захисту tc від струму КЗ кола Iф, із указівкою зон, що формуються «точним» і «швидким» каналами струмового захисту у випадку вибору значення уставки Qsd з умови кQв£Qsd³QL. На Фіг.3 наведений алгоритм роботи мікропроцесорного розчеплювача селективного вимикача при реалізації першого варіанта способу струмового захисту і спільного запуску «інтегрального» модуля розчеплювача «точним» і «швидким» каналами струмового захисту. На Фіг.4 показані часострумові характеристики захисту у випадку вибору значення уставки Qsd з умови кQв£Qsd³QL. На Фіг.5 наведений алгоритм роботи мікропроцесорного розчеплювача селективного вимикача при реалізації другого варіанта способу струмового захисту і роздільного запуску «термінового» та «інтегрального» модулів розчеплювача за допомогою відповідно «точного» ї швидкого каналів струмового захисту. На Фіг.6 наведений алгоритм роботи мікропроцесорного розчеплювача селективного вимикача при реалізації другого варіанта способу струмового захисту у випадку визначення величини струму Iф за максимальним значенням силової характеристики Smax і спільного запуску «інтегрального» модуля розчеплювача «точним» і «швидким» каналами струмового захисту. Алгоритм роботи мікропроцесорного розчеплювача при реалізації першого варіанта способу швидкодіючого максимального струмового захисту наступний. Миттєві значення струмів у кожній з фаз від вимірювальних трансформаторів (Фіг.1) після їх аналого-цифрового перетворення заносять у пам'ять мікропроцесора 1. Зазначене занесення в пам'ять роблять неперервно з витисненням більш давніх значень новими. При цьому в пам'яті завжди зберігаються миттєві значення струмів у фазах ijл, ijc, ijп за період часу, що відповідає двом періодам зміни струму (при 50Гц - 40мс). Весь масив даних з пам'яті 1 подають на вхід «точного» каналу в модуль 2, у якому методом інтегрування миттєвих значень струмів визначають діюче значення струмів у фазах (Іф). Знайдені значення струмів у фазах Iф передають у модуль порівняння 3, де діючі значення струмів Iф кожної з фаз порівнюють з величиною максимальної струмової уставки Isd. У випадку, якщо в одній з фаз значення струму Iф виявиться більшим за величину Isd, модуль 3 виробляє керуючий сигнал на модуль 4 формування фіксованої витримки tsd на відключення апарата. Одночасно і паралельно виконанню операції розрахунку діючого значення струму (2), весь масив даних миттєвих значень струмів ij(л,c,п) подають і на вхід «швидкого» каналу в модуль 5, у якому 86078 16 визначають миттєві значення струмів збурювання кола (струмів приросту) у кожній фазі Dij(л,c,п). Значення струмів приросту Dіj - це різниця значень струму другого з двох, що знаходяться в пам'яті, проміжку часу ij2T, рівного періоду зміни струму Т, і відповідного значення струму першого періоду ij1T· У пам'яті 1 завжди знаходиться парне 40 (у залежності від коефіцієнта дискретності аналогоцифрового перетворення Кд) число миттєвих значень струму у фазах. Якщо прийняти коефіцієнт Кд рівним 1, то 40-е значення струму в пам'яті і40 є новим, від якого починається відлік струму збурювання при його виникненні, а 20-е значення струму і20, є початковим струмом передісторії (у момент часу T тому назад). Таким чином, у модулі 6 роблять неперервний моніторинг миттєвих значень струму збурювання кола у фазі протягом одного періоду Т. Ці значення миттєвих струмів у модулі 6 підносять у квадрат і підсумовують, тим самим роблять неперервний моніторинг силової функції кола S{ij2(t)} і на підставі її значень у модулі 7 неперервно визначають діюче значення симетричної складової струму збурювання DІФ. У модулі 8 визначають діюче значення струму передісторії Ір шляхом інтегрування миттєвих значень струмів у фазах за 1-й період. У модулі 9 визначають значення симетричної складової повного струму у фазах Iф шляхом підсумовування симетричних складових струму передісторії Ір і струму збурювання кола DІф. У модулі 10 роблять порівняння струмів у фазах Iф з величиною уставки Isd. При цьому зазначене порівняння роблять з урахуванням коефіцієнта гармонізації роботи «швидкого» каналу з «точним» каналом. Зазначений коефіцієнт залежить від значення величини cosj кола з граничним для нього струмом КЗ, де нижні значення коефіцієнта К=1,2 належать до значення cosj=0,7, а верхні значення К=1,6, відповідно, до значення cosj=0,3. Якщо нерівність (1,2-1,6)Іф>Іsd виконано, то в модулі 10 виробляється керуючий сигнал у модуль 11 як на початок відліку величини інтеграла квадрата струму збурювання («Так»), так і на припинення такого відліку («Ні»). При КЗ за нижчим апаратом і штатному відключенні ним струму КЗ із модуля 10 спочатку надходить команда («Так»), а потім команда («Ні»). При відмовленні нижчого апарата або при КЗ до нижчого апарата з модуля 10 надходить тільки одна команда («Так»). У модулі 11 при надходженні на нього керуючого сигналу («Так») з модуля 10 виробляють розрахунок поточного значення інтеграла квадрата струму збурювання у всіх полюсах Qj(л,c,п). Значення інтеграла струму, що пропускається, у кожній фазі Qj(л,c,п) визначають як різницю між інтегралом квадрата миттєвих значень повного струму у фазі Sij2Dt і добутком квадрата струму передісторії на час (І2pt). Останній вираз (І2pt) є інтегралом струму передісторії, тому що значення струму Ір у даному випадку є величиною постійною (Ip=const), що дорівнює величині струму передісторії в момент терміну, що відповідає моменту виникнення струму збурювання D ij(л,c,п). При цьому початок інтегру 17 вання квадратів миттєвих значень струму Dij(л,c,п) роблять не з моменту надходження на нього сигналу з модуля 10, а трохи раніше - з моменту виникнення струму збурювання Dij(л,c,п). Тим самим враховуються всі значення інтеграла струму збурювання, а також виключається вплив деякого зниження часу визначення аварійної ситуації при несиметричних і двофазних КЗ. При надходженні на модуль 11 забороняючого керуючого сигналу («Ні») розрахунок інтегралів квадратів струму збурювання у фазах припиняють, а його значення зберігають в оперативній пам'яті «швидкого» каналу до моменту часу, що дорівнює tsd, після чого зазначене значення інтеграла виключають з пам'яті «швидкого» каналу, хоча його значення може бути збережене в пам'яті мікропроцесора до виникнення чергової подібної аварійної ситуації. Зазначена інформація може бути використана для оцінки виниклих термічних навантажень на коло нижчого вимикача, який відключив струм КЗ. У модулі 12 роблять порівняння поточного значення інтеграла Qj з величиною інтегральної уставки Qsd. У момент часу, що відповідає рівності поточного значення інтеграла Qj величині уставки Qsd, у модулі 12 виробляється керуючий сигнал на формування імпульсу напруги для подачі його на виконавчий елемент розчеплювача апарата (для наступного відключення останнього). У логічному модулі («або»-«або») 13 виробляють імпульс напруги на відключення при мінімальному часі надходження керуючого сигналу на цей модуль з «точного» каналу (час tsd) або з «швидкого» каналу (час tc). Тим самим забезпечують оптимальну захисну часострумову характеристику для кіл, що захищаються даним вимикачем, що формується «точним» і «швидким» каналами захисту (Фіг.2). При реалізації способу, при якому підвищується швидкодія захисту при невеликих струмах, близьких до уставки Isd за рахунок того, що «точний» канал запускає «інтегральний» модуль, алгоритм роботи мікропроцесорного розчеплювача наступний (Фіг.3) Миттєві значення струмів у кожній з фаз від вимірювальних трансформаторів заносять у пам'ять мікропроцесора 1. Весь масив даних з пам'яті 1 подають на вхід «точного» каналу в модуль 2, в якому визначають діючі значення струмів у фазах (Іф). У модулі порівняння 3 значення струмів Iф кожної з фаз порівнюють з величиною максимальної струмової уставки Isd. У випадку, якщо в одній з фаз значення струму Iф виявиться більшим за величину Isd, модуль 3 виробляє керуючий сигнал на модуль 4 формування фіксованої витримки tsd на відключення апарата. Додатково модуль 3 виробляє керуючий сигнал і на запуск «інтегрального» модуля - цей сигнал надходить на модуль 11. Весь масив даних миттєвих значень струмів ij(л,c,п) подають також на вхід «швидкого» каналу в модуль 5, у якому визначають миттєві значення струмів приросту (струмів збурювання кола) у кожній фазі Dij(л,c,п). У модулі 6 зазначені значення миттєвих стру 86078 18 мів підносять у квадрат і підсумовують, у результаті чого здійснюють неперервний моніторинг силової функції кола S{ij2(t)} і на підставі її значення в модулі 7 неперервно визначають діюче значення симетричної складової струму збурювання DІф. У модулі 8 визначають значення діючого струму передісторії Ір шляхом інтегрування миттєвих значень струмів у фазах за 1-й період. У модулі 9 визначають значення симетричної складової повного струму у фазах Iф шляхом підсумовування симетричних складових струму передісторії Ір і струму збурення кола DІф. У модулі 10 роблять порівняння струмів у фазах Iф (з урахуванням коефіцієнта гармонізації Кг) з величиною уставки Isd. Якщо нерівність (1,2-1,6) Iф>Isd виконується, то модуль 10 виробляє керуючий сигнал, який подають у модуль 11 для початку відліку величини інтеграла квадрата струму збурювання («Так»), а також на припинення такого відліку («Ні»). У модулі 11 при надходженні на нього керуючого сигналу («Так») з модуля 10 роблять розрахунок поточного значення інтеграла квадрата струму збурювання у всіх фазах Qj(л,c,п). При цьому початок інтегрування квадратів миттєвих значень струму Dij(л,c,п) виробляють не з моменту досягнення силовою функцією S{ij2(t)} свого максимального значення Smax, a з моменту виникнення струму збурювання Dij(л,c,п). При надходженні на модуль 11 забороняючого керуючого сигналу («Ні») розрахунок інтегралів квадратів струму збурювання у фазах припиняють і його значення зберігають в оперативної пам'яті «швидкого» каналу до моменту часу, що дорівнює tsd, після чого зазначене значення інтеграла виключають з пам'яті «швидкого» каналу. У модулі 12 роблять порівняння поточного значення інтеграла Qj з величиною інтегральної уставки Qsd. У момент часу, що відповідає рівності поточного значення інтеграла Qj величині уставки Qsd модуль 12 виробляє керуючий сигнал на формування імпульсу напруги для подачі його на виконавчий елемент розчеплювача апарата (для наступного відключення останнього). Логічний модуль 13 («або»-«або») виробляє імпульс напруги на відключення при мінімальному часі надходження керуючого сигналу на цей модуль з «точного» каналу (час tsd) або з «швидкого» каналу (час tc). За рахунок того, що «точний» канал запускає «інтегральний» модуль часострумова характеристика захисту має вигляд, показаний суцільною лінією на Фіг.4 (п.2). Для порівняння, пунктиром на цій же Фіг.4 показана часострумова характеристика захисту при запуску «інтегрального» модуля тільки «швидким» каналом захисту (п.1). Алгоритм роботи мікропроцесорного розчеплювача при реалізації другого варіанта способу швидкодіючого максимального струмового захисту наступний (Фіг.5). Миттєві значення струмів у кожній з фаз від вимірювальних трансформаторів заносять у пам'ять мікропроцесора 1. Весь масив даних з пам'яті 1 подають на вхід «точного» каналу в модуль 2, в якому визначають 19 діючі значення струмів у фазах (Іф). У модулі порівняння 3 діючі значення струмів Iф кожної з фаз порівнюють з величиною максимальної струмової уставки Isd. У випадку, якщо в одній з фаз значення струму Iф виявиться більшим за величину Isd модуль 3 виробляє керуючий сигнал на модуль 4 формування фіксованої витримки tsd на відключення апарата. Масив даних миттєвих значень струмів ij(л,c,п) подають також на вхід «швидкого» каналу в модуль 5, у якому визначають миттєві значення струмів приросту (струмів збурювання кола) у кожній фазі Dij(л,c,п). У модулі 6 зазначені значення миттєвих струмів підносять у квадрат і підсумовують, у результаті чого виробляється неперервний моніторинг силової функції кола S{ij2(t)} У модулі 7 визначають максимальне значення силової функції кола Smax. У модулі 8, виходячи з максимального значення силової характеристики Smax, обчислюють значення симетричної складової струму КЗ. У модулі 9 визначають значення діючого струму передісторії Ір шляхом інтегрування миттєвих значень струмів у фазах за 1-й період. У модулі 10 визначають значення симетричної складової повного струму у фазах Iф шляхом підсумовування симетричних складових струму передісторії Ір і струму збурювання кола DІф. У модулі 11 порівнюють струми у фазах Iф (з урахуванням коефіцієнта гармонізації Кг) з величиною уставки Isd. Якщо нерівність (1,2-1,6) Іф>Isd виконується, то модуль 10 виробляє керуючий сигнал у модуль 11 як для початку відліку величини інтеграла квадрата струму збурювання («Так»), так і для припинення такого відліку («Ні»). У модулі 12, при надходженні на нього керуючого сигналу («Так») з модуля 11, розраховують поточне значення інтеграла квадрата струму збурювання у всіх фазах Qj(л,c,п). При цьому початок інтегрування квадратів миттєвих значень струму Dij(л,c,п) виробляють не з моменту досягнення значенням силової функції S{ij2(t)} свого максимального значення Smax, а з моменту виникнення струму збурювання Dij(л,c,п). При надходженні на модуль 12 забороняючего керуючого сигналу («Ні») розрахунок інтегралів квадратів струму збурювання у фазах припиняють і його значення зберігають в оперативної пам'яті «швидкого» каналу до моменту часу, що дорівнює tsd, після чого зазначене значення інтеграла виключають з пам'яті «швидкого» каналу. У модулі 13 роблять порівняння поточного значення інтеграла Qj з величиною інтегральної уставки Qsd. У момент часу, що відповідає рівності поточного значення інтеграла Qj величині уставки Qsd, модуль 13 виробляє керуючий сигнал на формування імпульсу напруги для подачі його на виконавчий елемент розчеплювача апарата (для наступного відключення останнього). У логічному модулі («або»-«або») 14 виробляють керуючий сигнал на формування імпульсу напруги на відключення з мінімальним із двох значень терміну - терміну спрацьовування «точного» каналу (час tsd) або терміну спрацьовування «шви 86078 20 дкого» каналу (час tc). При реалізації способу, при якому підвищується швидкодія захисту при невеликих струмах, близьких до уставки Isd за рахунок того, що «точний» канал запускає «інтегральний» модуль, алгоритм роботи мікропроцесорного розчеплювача наступний (Фіг.6). Миттєві значення струмів у кожній з фаз від вимірювальних трансформаторів заносять у пам'ять мікропроцесора 1. Весь масив даних миттєвих значень струмів ij(л,c,п) подають на вхід «швидкого» канала в модуль 5, у якому визначають миттєві значення струмів приросту (струмів збурення кола) у кожній фазі Dij(л,c,п). У модулі 6 зазначені значення миттєвих струмів підносять у квадрат і підсумовують, у результаті чого здійснюється неперервний моніторинг силової функції кола S{ij2(t)}. У модулі 7 визначають максимальне значення силової функції кола Smax. У модулі 8, виходячи з максимального значення силової характеристики Smax, визначають симетричну складову струму КЗ. У модулі 9 визначають діюче значення струму передісторії Ір шляхом інтегрування миттєвих значень струмів у фазах за 1-й період. У модулі 10 визначають значення симетричної складової повного струму у фазах Iф шляхом підсумовування симетричних складових струму передісторії Ір і струму збурення кола DIф. У модулі 11 роблять порівняння струмів у фазах Iф (з урахуванням коефіцієнта гармонізації Кг) з величиною уставки Isd. Якщо нерівність (1,2-4,6) Іф>Isd виконана, то в модулі 10 виробляється керуючий сигнал у модуль 11, як для початку відліку величини інтеграла квадрата струму збурювання («Так»), так і на припинення такого відліку («Ні»). У модулі 12, при надходженні на нього керуючого сигналу («Так») з модуля 11 «швидкого» каналу або аналогічного сигналу з модуля 3 «точного» струмового каналу, роблять розрахунок поточного значення інтеграла квадрата струму збурювання у всіх фазах Qj(л,c,п). При цьому початок інтегрування квадратів миттєвих значень струму Dij(л,c,п) роблять не з моменту досягнення значенням силової функції S{ij2(t)} свого максимального значення Smax, а з моменту виникнення струму збурювання Dij(л,c,п). При надходженні на модуль 12 забороняючого керуючого сигналу («Ні») розрахунок інтегралів квадратів струму збурювання у фазах припиняють і його значення зберігають в оперативній пам'яті «швидкого» каналу до моменту часу, що дорівнює tsd, після чого зазначене значення інтеграла виключають з пам'яті «швидкого» каналу. У модулі 13 роблять порівняння поточного значення інтеграла Qj з величиною інтегральної уставки Qsd. У момент часу, що відповідає рівності поточного значення інтеграла Qj величині уставки Qsd, модуль 13 виробляє керуючий сигнал на формування імпульсу напруги для подачі його на виконавчий елемент розчеплювача апарата (для наступного відключення останнього). Логічний модуль 14 («або»-«або») виробляє 21 керуючий сигнал на формування імпульсу напруги на відключення з мінімальним із двох значень терміну - терміну спрацьовування «точного» каналу (час tsd) або терміну спрацьовування «швидкого» каналу (час tc). Таким чином, обидва варіанти способу швидкодіючого максимального струмового захисту електричних кіл дозволяють, за рахунок більш всебічного аналізу миттєвих значень струму ij у всіх фазах кола, надійно «відбудуватися» від впливу випадкового фактора - моменту виникнення струму збурювання кола (фази включення y) і тим са 86078 22 мим забезпечити максимальну швидкодію захисту, насамперед, у найважчих режимах роботи захисту - при трифазних КЗ безпосередньо за відвідними затискачами апаратів. Джерела інформації: 1. Технічні умови ТУ У3.11-14060141-095-98 на вимикачі автоматичні типу А3700. 2. Патент України №73195, заявлений 30.01.2003р., опублік. 15.06.2005р., бюл. №6 3. Патент України №74452, заявлений 22.01.2004 p., опублік. 15.12.2005 p., бюл.№12. 23 86078 24 25 86078 26 27 86078 28 29 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 86078 Підписне 30 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601