System av relative enheter

For å forenkle beregninger ved beregning av parametere i kraftoverføringssystemer, brukes et system med relative enheter. Denne metoden innebærer å uttrykke den nåværende verdien av systemverdien i form av basisverdien (basisverdien) tatt som en enhet.

Så den relative verdien er uttrykt som en multiplikator av grunnverdien (strøm, spenning, motstand, effekt, etc.) og avhenger ikke, uttrykt i relative enheter, av spenningsnivået. I engelsk litteratur er relative enheter betegnet pu eller p.u. (fra system av enhet — system av relative enheter).

For eksempel, for transformatorer av samme type, varierer spenningsfall, impedans og tap i absolutt verdi ved forskjellige påførte spenninger. Men i relative størrelser vil de forbli omtrent de samme. Når beregningen er utført, konverteres resultatene enkelt tilbake til systemenheter (i ampere, i volt, i ohm, i watt, etc.) fordi grunnverdiene som strømverdiene sammenlignes med er kjent i utgangspunktet.

Som regel er relative enheter praktiske for å beregne overført effekt, men det skjer ofte at parametrene til motorgeneratorer og transformatorer er spesifisert i relative enheter, så hver ingeniør bør være kjent med konseptet med relative enheter. Enhetene kraft, strøm, spenning, impedans, admittans brukes i det relative enhetssystemet. Kraft og spenning er uavhengige størrelser, diktert av egenskapene til virkelige energisystemer.

Alle nettverksverdier av systemet kan uttrykkes som multipler av utvalgte basisverdier. Så hvis vi snakker om kraft, kan den nominelle effekten til transformatoren velges som basisverdi. Det hender at kraften oppnådd på et bestemt tidspunkt i form av en relativ verdi letter beregningene. Grunnlaget for spenningen er nominell bussspenning osv.

Generelt lar konteksten deg alltid forstå hvilken relativ verdi som diskuteres, og selv tilstedeværelsen av det samme symbolet "pu" i engelsk litteratur vil ikke forvirre deg.

Så alle systemets fysiske størrelser er navngitt. Men når vi oversetter dem til relative enheter (faktisk til prosenter), er karakteren av teoretiske beregninger generalisert.

Den relative verdien av en fysisk størrelse forstås som dens forhold til en grunnverdi, det vil si med verdien valgt som en enhet for en gitt måling. Den relative verdien er markert med en stjerne nedenfor.

Ofte tas følgende grunnverdier i beregningene: grunnmotstand, grunnstrøm, grunnspenning og grunneffekt.

Underskriften «b» indikerer at dette er en grunnverdi.

Da vil de relative måleenhetene kalles relativ grunnleggende:

Stjernen angir den relative verdien, bokstaven «b» - basen. EMF er relativt grunnleggende, strøm er relativt grunnleggende, etc. Og de relative basisenhetene vil bli bestemt av følgende uttrykk:

For eksempel, for å måle vinkelhastigheter, tas den vinkelsynkrone hastigheten som enhet, og derfor vil den synkrone vinkelhastigheten være lik den grunnleggende vinkelhastigheten.

Da kan en vilkårlig vinkelhastighet uttrykkes i relative enheter:

Følgelig kan følgende relasjoner tas som grunnleggende for flukskobling og for induktans:

Her er hovedflukskoblingen flukskoblingen som induserer hovedspenningen ved hovedvinkelhastigheten.

Så hvis den synkrone vinkelhastigheten tas som grunnlag, så:

i relative enheter er emk lik fluks og induktiv motstand er lik induktans. Dette er fordi basisenhetene er valgt riktig.

Vurder deretter fasespenningen i relative og grunnleggende enheter:

Det er lett å se at fasespenningen i relative grunnenheter viser seg å være lik den lineære relative grunnspenningen. På samme måte viser verdien av spenningsamplituden i relative enheter seg å være lik den effektive:

Fra disse avhengighetene er det tydelig at i relative enheter er til og med kraften til tre faser og kraften til en fase like, og eksitasjonsstrømmene, fluksene og emk til generatoren - viser seg også å være lik hverandre.

Det er viktig å merke seg her at for hvert element i kretsen vil den relative motstanden være lik det relative spenningsfallet under forholdene til merkeeffekten som tilføres kretsen.

Ved beregning av kortslutningsstrømmer brukes fire hovedparametere: strøm, spenning, motstand og effekt. De grunnleggende verdiene for spenning og kraft tas som uavhengige, og gjennom dem uttrykkes den grunnleggende motstanden og strømmen. Fra effektligningen til et trefasenettverk - strøm, da Ohms lov - motstand:

Siden grunnverdien kan velges vilkårlig, kan den samme fysiske størrelsen, uttrykt i relative enheter, ha forskjellige tallverdier. Derfor settes de relative motstandene til generatorer, motorer, transformatorer i relative enheter ved å angi relative nominelle enheter. Sn — nominell effekt. Un — nominell spenning. Relative nominelle verdier skrives med en indeks «n»:

For å finne de nominelle motstandene og strømmene, brukes standardformlene:

For å etablere forholdet mellom relative enheter og navngitte mengder, uttrykker vi først forholdet mellom den relative basen og basismengdene:

La oss skrive basismotstanden i form av kraft og erstatning:

Så du kan oversette den angitte verdien til en relativ grunnverdi.

Og på lignende måte kan du etablere et forhold mellom relative nominelle enheter og substantiv:

For å beregne motstanden i navngitte enheter med kjente relative nominelle verdier, bruk følgende formel:

Forholdet mellom relative nominelle enheter og relative basisenheter er etablert med følgende formel:

Ved å bruke denne formelen kan relative nominelle enheter konverteres til relative basisenheter.

I kraftsystemer, for å begrense kortslutningsstrømmer, still inn nåværende begrensede reaktorer, faktisk - lineære induktorer. De får nominell spenning og strøm, men ikke strøm.

Gitt at

og transformering av uttrykkene ovenfor for den relative nominelle og relative basemotstanden, får vi:

Relative verdier kan uttrykkes i prosent: