Sistem de unități relative

Pentru a simplifica calculele atunci când se calculează parametrii în sistemele de transport de putere, se utilizează un sistem de unități relative. Această metodă implică exprimarea valorii curente a valorii sistemului în termeni de valoarea de bază (de bază) luată ca unitate.

Deci valoarea relativă este exprimată ca multiplicator al valorii de bază (curent, tensiune, rezistență, putere etc.) și nu depinde, exprimată în unități relative, de nivelul tensiunii. În literatura engleză, unitățile relative sunt notate pu sau p.u. (din sistem de unități — sistem de unități relative).

De exemplu, pentru transformatoarele de același tip, căderea de tensiune, impedanța și pierderile diferă în valoare absolută la tensiuni aplicate diferite. Dar în dimensiuni relative vor rămâne aproximativ aceleași. Când se face calculul, rezultatele sunt ușor convertite înapoi în unități de sistem (în amperi, în volți, în ohmi, în wați etc.), deoarece valorile de bază cu care sunt comparate valorile curente sunt cunoscute inițial.

De regulă, unitățile relative sunt convenabile pentru calcularea puterii transmise, dar se întâmplă adesea ca parametrii generatoarelor de motoare și transformatoarelor să fie specificați în unități relative, astfel încât fiecare inginer ar trebui să fie familiarizat cu conceptul de unități relative. Unitățile de putere, curent, tensiune, impedanță, admitanță sunt utilizate în sistemul unitar relativ. Puterea și tensiunea sunt mărimi independente, dictate de proprietățile sistemelor energetice reale.

Toate valorile de rețea ale sistemului pot fi exprimate ca multipli ai valorilor de bază selectate. Deci, dacă vorbim despre putere, atunci puterea nominală a transformatorului poate fi aleasă ca valoare de bază. Se întâmplă ca puterea obținută la un moment dat sub forma unei valori relative facilitează foarte mult calculele. Baza tensiunii este tensiunea nominală a magistralei etc.

În general, contextul vă permite întotdeauna să înțelegeți despre ce valoare relativă se discută și nici măcar prezența aceluiași simbol „pu” în literatura engleză nu vă va deruta.

Deci, toate mărimile fizice ale sistemului sunt denumite. Dar când le traducem în unități relative (de fapt în procente), natura calculelor teoretice este generalizată.

Valoarea relativă a unei mărimi fizice este înțeleasă ca relația ei cu o anumită valoare de bază, adică cu valoarea aleasă ca unitate pentru o măsură dată. Valoarea relativă este marcată cu un asterisc mai jos.

Adesea, în calcule sunt luate următoarele valori de bază: rezistență de bază, curent de bază, tensiune de bază și putere de bază.

Indicele «b» indică faptul că aceasta este o valoare de bază.

Atunci unitățile de măsură relative se vor numi de bază relativă:

Asteriscul indică valoarea relativă, litera «b» - baza. EMF este relativ fundamentală, curentul este relativ fundamental etc. Iar unitățile de bază relative vor fi determinate de următoarele expresii:

De exemplu, pentru a măsura viteze unghiulare, viteza unghiulară sincronă este luată ca unitate și, prin urmare, viteza unghiulară sincronă va fi egală cu viteza unghiulară fundamentală.

Atunci o viteză unghiulară arbitrară poate fi exprimată în unități relative:

În consecință, următoarele relații pot fi considerate de bază pentru legătura de flux și pentru inductanță:

Aici, legătura de flux principală este legătura de flux care induce stresul principal la viteza unghiulară principală.

Deci, dacă viteza unghiulară sincronă este luată ca bază, atunci:

în unități relative, fem este egală cu fluxul, iar rezistența inductivă este egală cu inductanța. Acest lucru se datorează faptului că unitățile de bază sunt alese corespunzător.

Apoi luați în considerare tensiunea de fază în unități relative și fundamentale:

Este ușor de observat că tensiunea de fază în unități fundamentale relative se dovedește a fi egală cu tensiunea fundamentală relativă liniară. În mod similar, valoarea amplitudinii tensiunii în unități relative se dovedește a fi egală cu efectivul:

Din aceste dependențe este evident că în unități relative chiar și puterea a trei faze și puterea unei faze sunt egale, iar curenții de excitație, fluxurile și femele generatorului - se dovedesc, de asemenea, egale între ele.

Este important de menționat că pentru fiecare element al circuitului, rezistența relativă va fi egală cu scăderea relativă de tensiune în condițiile puterii nominale furnizate circuitului.

La calcularea curenților de scurtcircuit sunt utilizați patru parametri principali: curent, tensiune, rezistență și putere. Valorile fundamentale ale tensiunii și puterii sunt luate ca independente, iar prin ele se exprimă apoi rezistența fundamentală și curentul. Din ecuația de putere a unei rețele trifazate - curent, atunci Legea lui Ohm - rezistenta:

Deoarece valoarea de bază poate fi aleasă în mod arbitrar, aceeași mărime fizică poate, exprimată în unități relative, să aibă valori numerice diferite. Prin urmare, rezistențele relative ale generatoarelor, motoarelor, transformatoarelor sunt stabilite în unități relative prin introducerea unităților nominale relative. Sn — puterea nominală. Un — tensiune nominală. Valorile nominale relative sunt scrise cu un indice «n»:

Pentru a găsi rezistențele nominale și curenții, se folosesc formulele standard:

Pentru a stabili relația dintre unitățile relative și mărimile numite, mai întâi exprimăm relația dintre baza relativă și mărimile de bază:

Să scriem rezistența de bază în termeni de putere și să înlocuim:

Deci, puteți traduce valoarea specificată într-o valoare de bază relativă.

Și într-un mod similar puteți stabili o relație între unitățile nominale relative și substantive:

Pentru a calcula rezistența în unități numite cu valori nominale relative cunoscute, utilizați următoarea formulă:

Relația dintre unitățile nominale relative și unitățile de bază relative se stabilește prin următoarea formulă:

Folosind această formulă, unitățile nominale relative pot fi convertite în unități de bază relative.

În sistemele de alimentare, pentru a limita curenții de scurtcircuit, setați reactoare cu curent limitat, de fapt — inductori liniari. Ele primesc tensiune și curent nominal, dar nu și putere.

Dat fiind

și transformând expresiile de mai sus pentru rezistența relativă nominală și relativă de bază, obținem:

Valorile relative pot fi exprimate ca procent: