پروژه مدلسازی رله‌های جریانی و امپدانسی
مدلسازی رله‌های
جریانی و امپدانسی
فصل اول
مدلسازی مشخصه رله‌های جریانی
1 -1- مقدمه
به منظور ارزیابی هماهنگی رله‌های شبکه در زمان وقوع اتصال کوتاه، محاسبه زمان عملکرد هر یک از رله‌ها اصلی‌ترین فرآیند در محاسبات می‌باشد. بدین لحاظ در اختیار داشتن رابطة بین جریان خطا و زمان عملکرد رله، مهمترین مدلسازی در این بخش را تشکیل می‌دهد. این مدلسازی برای رله‌های جریانی توسط کارخانه سازنده و عموماً به صورت منحنی‌های مشخصه مختلفی نظیر مشخصه‌های زمان ثابت[1] ، کاهشی نرمال[2]، کاهشی سریع[3]، کاهشی خیلی سریع[4] و … ارائه می‌گردد. برای معرفی هر یک از این منحنی‌های مشخصه، لازم است از مدل مناسبی که بتوان آن را در انجام محاسبات بکار گرفت استفاده نمود. تاکنون روشهای گوناگونی برای این مدلسازی ارائه شده است که هر یک دارای معایب و مزایایی از لحاظ میزان دقت، حجم محاسبات، حجم اطلاعات مورد نیاز، حجم حافظه اشغال شده در کامپیوتر، سهولت کاربری و غیره می‌باشند. یکی از مناسبترین این مدلها، روش برازش منحنی و بکارگیری معادله ریاضی بیست جمله‌ای بمنظور ارائه یک مدل واحد برای کلیه مشخصه‌های رله‌های جریانی است که در این گزارش به آن پرداخته می‌شود.
1-2- مدلسازی به روش برازش منحنی
در این روش منحنی مشخصة رله به صورت یک معادلة ریاضی بیست جمله‌ای مدل شده است. در گذشته انواع گوناگونی از این معادلات پیشنهاد گردیده که اغلب آنها در محاسبات لازم برای تعیین زمان عملکرد رله و برای تنظیم هماهنگ رله‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. یک معادلة ریاضی مناسب باید علاوه بر اینکه دارای دقت خوبی در تقریب زدن منحنی باشد، حتی‌المقدور دارای سادگی و سهولت در استخراج نیز باشد. علاوه بر این می‌بایست محاسبة زمان عملکرد یا محاسبة ضریب تنظیم زمانی رله توسط رابطه مربوطه بسادگی و در زمان کمی قابل انجام باشد. در معادلات ریاضی زمان عملکرد رله برحسب جریان عبوری رله نشان داده می‌شود. جریان عبوری رله مطابق مشخصه رله‌ها برحسب P.S.M[5] داده می‌شوند. همچنین ضریب تنظیم زمان رله نیز که با T.D.S[6] یا T.M.S[7] مشخص می‌گردد در تعیین زمان عملکرد رله دخیل است. مدلهای پیشنهادی مختلفی درمرجع ]1[ گردآوری شده است که همگی زمان عملکرد رله را بر حسب جریان عبوری از رله و تنظیمات جریانی و زمانی رله مشخص می‌کنند. در این قسمت مدل پیشنهادی آلبرشت که یکی از مدلهای دقیق و در عین حال ساده برای محاسبات است معرفی می‌شود. در مدلی که ابتدا توسط آلبرشت و همکاران او در محاسبات کامپیوتری برای تعیین تنظیم هماهنگ رله‌ها استفاده شد برای هر ضریب تنظیم زمان، یک معادله مستقل به صورت زیر بکار رفته بود :
