Sistem relativnih enot

Za poenostavitev izračunov pri izračunu parametrov v sistemih za prenos električne energije se uporablja sistem relativnih enot. Ta metoda vključuje izražanje trenutne vrednosti sistemske vrednosti glede na osnovno (osnovno) vrednost, vzeto kot enoto.

Torej je relativna vrednost izražena kot množitelj osnovne vrednosti (tok, napetost, upor, moč itd.) in ni odvisna, izražena v relativnih enotah, od nivoja napetosti. V angleški literaturi so relativne enote označene s pu ali p.u. (iz sistema enot — sistem relativnih enot).

Na primer, pri transformatorjih istega tipa se padec napetosti, impedanca in izgube razlikujejo v absolutni vrednosti pri različnih uporabljenih napetostih. Toda v relativnih velikostih bodo ostale približno enake. Ko je izračun končan, se rezultati enostavno pretvorijo nazaj v sistemske enote (v amperih, v voltih, v ohmih, v vatih itd.), ker so osnovne vrednosti, s katerimi se primerjajo trenutne vrednosti, že na začetku znane.

Praviloma so relativne enote primerne za izračun prenesene moči, vendar se pogosto zgodi, da so parametri motor generatorjev in transformatorjev podani v relativnih enotah, zato mora vsak inženir poznati pojem relativnih enot. V sistemu relativnih enot se uporabljajo enote moči, toka, napetosti, impedance, admitanse. Moč in napetost sta neodvisni količini, ki ju narekujejo lastnosti realnih energetskih sistemov.

Vse omrežne vrednosti sistema je mogoče izraziti kot večkratnike izbranih osnovnih vrednosti. Torej, če govorimo o moči, potem lahko kot osnovno vrednost izberemo nazivno moč transformatorja. Zgodi se, da moč, pridobljena v določenem trenutku v obliki relativne vrednosti, močno olajša izračune. Osnova za napetost je nazivna napetost vodila itd.

Na splošno vam kontekst vedno omogoča razumeti, o kateri relativni vrednosti se razpravlja, in tudi prisotnost istega simbola "pu" v angleški literaturi vas ne bo zmedla.

Tako so poimenovane vse sistemske fizikalne količine. Ko pa jih prevedemo v relativne enote (pravzaprav v odstotke), se narava teoretičnih izračunov posploši.

Relativno vrednost neke fizikalne količine razumemo kot njeno razmerje z neko osnovno vrednostjo, to je z vrednostjo, izbrano kot enoto za določeno meritev. Relativna vrednost je spodaj označena z zvezdico.

Pogosto se v izračunih upoštevajo naslednje osnovne vrednosti: osnovni upor, osnovni tok, osnovna napetost in osnovna moč.

Indeks «b» pomeni, da je to osnovna vrednost.

Potem se bodo relativne merske enote imenovale relativne osnovne:

Zvezdica označuje relativno vrednost, črka «b» - osnovo. EMF je relativno fundamentalen, tok je relativno fundamentalen itd. In relativne osnovne enote bodo določene z naslednjimi izrazi:

Na primer, za merjenje kotnih hitrosti se kotna sinhrona hitrost vzame kot enota, zato bo sinhrona kotna hitrost enaka osnovni kotni hitrosti.

Potem lahko poljubno kotno hitrost izrazimo v relativnih enotah:

V skladu s tem se lahko naslednje relacije vzamejo kot osnovne za povezavo toka in za induktivnost:

Tu je glavna pretočna povezava tista pretočna povezava, ki povzroča glavno napetost pri glavni kotni hitrosti.

Torej, če vzamemo sinhrono kotno hitrost kot osnovo, potem:

v relativnih enotah je emf enak toku, induktivni upor pa induktivnosti. To je zato, ker so osnovne enote ustrezno izbrane.

Nato upoštevajte fazno napetost v relativnih in osnovnih enotah:

Preprosto je videti, da se fazna napetost v relativnih osnovnih enotah izkaže za enako linearni relativni osnovni napetosti. Podobno se izkaže, da je vrednost amplitude napetosti v relativnih enotah enaka efektivni:

Iz teh odvisnosti je razvidno, da sta v relativnih enotah tudi moč treh faz in moč ene faze enaki, vzbujevalni tokovi, tokovi in ​​emf generatorja pa se izkažejo tudi enaki drug drugemu.

Tukaj je pomembno omeniti, da bo za vsak element vezja relativni upor enak relativnemu padcu napetosti pod pogoji nazivne moči, dovedene v vezje.

Pri izračunu tokov kratkega stika se uporabljajo štirje glavni parametri: tok, napetost, upor in moč. Temeljne vrednosti napetosti in moči se vzamejo kot neodvisne, skozi njih pa se nato izrazita osnovni upor in tok. Iz enačbe moči trifaznega omrežja - tok, torej Ohmov zakon — odpornost:

Ker je osnovna vrednost lahko izbrana poljubno, ima lahko ista fizikalna količina, izražena v relativnih enotah, različne številske vrednosti. Zato se relativni upor generatorjev, motorjev, transformatorjev nastavi v relativnih enotah z vnosom relativnih nazivnih enot. Sn - nazivna moč. Un — nazivna napetost. Relativne nominalne vrednosti so zapisane z indeksom «n»:

Za iskanje nazivnih uporov in tokov se uporabljajo standardne formule:

Za vzpostavitev razmerja med relativnimi enotami in poimenovanimi količinami najprej izrazimo razmerje med relativno osnovo in osnovnimi količinami:

Zapišimo osnovni upor v smislu moči in nadomestka:

Tako lahko navedeno vrednost prevedete v relativno osnovno vrednost.

In na podoben način lahko vzpostavite razmerje med relativnimi nominalnimi enotami in samostalniki:

Za izračun upora v imenovanih enotah z znanimi relativnimi nazivnimi vrednostmi uporabite naslednjo formulo:

Razmerje med relativnimi nominalnimi enotami in relativnimi osnovnimi enotami je določeno z naslednjo formulo:

S to formulo je mogoče relativne nominalne enote pretvoriti v relativne osnovne enote.

V elektroenergetskih sistemih za omejitev tokov kratkega stika nastavite tokovno omejeni reaktorji, pravzaprav — linearni induktorji. Dobijo nazivno napetost in tok, ne pa tudi moči.

Glede na to

in pretvorbo zgornjih izrazov za relativno nazivno in relativno osnovno upornost dobimo:

Relativne vrednosti se lahko izrazijo v odstotkih: