Sistema di unità relative

Per semplificare i calcoli durante il calcolo dei parametri nei sistemi di trasmissione di potenza, viene utilizzato un sistema di unità relative. Questo metodo comporta l'espressione del valore corrente del valore di sistema in termini di valore di base (base) preso come unità.

Quindi il valore relativo è espresso come moltiplicatore del valore base (corrente, tensione, resistenza, potenza, ecc.) e non dipende, espresso in unità relative, dal livello di tensione. Nella letteratura inglese, le unità relative sono denotate pu o p.u. (da sistema di unità — sistema di unità relative).

Ad esempio, per trasformatori dello stesso tipo, la caduta di tensione, l'impedenza e le perdite differiscono in valore assoluto a diverse tensioni applicate. Ma in dimensioni relative rimarranno più o meno le stesse. Al termine del calcolo, i risultati vengono facilmente riconvertiti in unità di sistema (in ampere, in volt, in ohm, in watt, ecc.) perché i valori di base con cui vengono confrontati i valori correnti sono inizialmente noti.

Di norma, le unità relative sono convenienti per il calcolo della potenza trasmessa, ma spesso accade che i parametri dei generatori di motori e dei trasformatori siano specificati in unità relative, quindi ogni ingegnere dovrebbe avere familiarità con il concetto di unità relative. Le unità di potenza, corrente, tensione, impedenza, ammettenza sono utilizzate nel relativo sistema di unità. Potenza e tensione sono grandezze indipendenti, dettate dalle proprietà dei sistemi energetici reali.

Tutti i valori di rete del sistema possono essere espressi come multipli dei valori di base selezionati. Quindi, se parliamo di potenza, allora la potenza nominale del trasformatore può essere scelta come valore di base. Succede che la potenza ottenuta in un certo momento sotto forma di valore relativo faciliti notevolmente i calcoli. La base per la tensione è la tensione nominale del bus, ecc.

In generale, il contesto ti permette sempre di capire di quale valore relativo si sta discutendo, e anche la presenza dello stesso simbolo "pu" nella letteratura inglese non ti confonderà.

Quindi tutte le grandezze fisiche del sistema sono denominate. Ma quando li traduciamo in unità relative (in realtà in percentuali), la natura dei calcoli teorici è generalizzata.

Il valore relativo di una grandezza fisica è inteso come la sua relazione con un valore di base, cioè con il valore scelto come unità per una data misura. Il valore relativo è contrassegnato da un asterisco in basso.

Spesso nei calcoli vengono presi i seguenti valori di base: resistenza di base, corrente di base, tensione di base e potenza di base.

Il pedice «b» indica che si tratta di un valore di base.

Quindi le unità di misura relative saranno chiamate base relativa:

L'asterisco indica il valore relativo, la lettera «b» - la base. L'EMF è relativamente fondamentale, la corrente è relativamente fondamentale, ecc. E le unità di base relative saranno determinate dalle seguenti espressioni:

Ad esempio, per misurare le velocità angolari, la velocità angolare sincrona viene presa come unità e quindi la velocità angolare sincrona sarà uguale alla velocità angolare fondamentale.

Quindi una velocità angolare arbitraria può essere espressa in unità relative:

Di conseguenza, le seguenti relazioni possono essere considerate fondamentali per il collegamento di flusso e per l'induttanza:

Qui, il collegamento di flusso principale è il collegamento di flusso che induce la sollecitazione principale alla velocità angolare principale.

Quindi, se la velocità angolare sincrona viene presa come base, allora:

in unità relative, fem è uguale al flusso e la resistenza induttiva è uguale all'induttanza. Questo perché le unità di base sono scelte in modo appropriato.

Quindi considera la tensione di fase in unità relative e fondamentali:

È facile vedere che la tensione di fase in unità fondamentali relative risulta essere uguale alla tensione fondamentale relativa lineare. Allo stesso modo, il valore dell'ampiezza della sollecitazione in unità relative risulta essere uguale all'effettivo:

Da queste dipendenze è evidente che in unità relative anche la potenza di tre fasi e la potenza di una fase sono uguali, e anche le correnti di eccitazione, i flussi e la fem del generatore risultano uguali tra loro.

È importante notare qui che per ogni elemento del circuito, la resistenza relativa sarà uguale alla relativa caduta di tensione nelle condizioni della potenza nominale fornita al circuito.

Quando si calcolano le correnti di cortocircuito, vengono utilizzati quattro parametri principali: corrente, tensione, resistenza e potenza. I valori fondamentali di tensione e potenza vengono presi come indipendenti, e attraverso di essi vengono quindi espresse la resistenza e la corrente fondamentali. Dall'equazione di potenza di una rete trifase - corrente, quindi Legge di Ohm — resistenza:

Poiché il valore di base può essere scelto arbitrariamente, la stessa grandezza fisica può, espressa in unità relative, avere valori numerici diversi. Pertanto, le resistenze relative di generatori, motori, trasformatori vengono impostate in unità relative immettendo unità nominali relative. Sn — potenza nominale. Un — tensione nominale. I valori nominali relativi sono scritti con un indice «n»:

Per trovare le resistenze e le correnti nominali, vengono utilizzate le formule standard:

Per stabilire la relazione tra unità relative e quantità denominate, esprimiamo prima la relazione tra la base relativa e le quantità di base:

Scriviamo la resistenza di base in termini di potenza e sostituto:

Quindi puoi tradurre il valore specificato in un valore di base relativo.

E in modo simile puoi stabilire una relazione tra unità nominali relative e sostantivi:

Per calcolare la resistenza in unità denominate con valori nominali relativi noti, utilizzare la seguente formula:

Il rapporto tra unità nominali relative e unità base relative è stabilito dalla seguente formula:

Utilizzando questa formula, le unità nominali relative possono essere convertite in unità di base relative.

Negli impianti di potenza, per limitare le correnti di cortocircuito, impostare reattori a corrente limitata, in realtà - induttori lineari. Ricevono tensione e corrente nominali ma non potenza.

Dato che

e trasformando le precedenti espressioni per la relativa resistenza nominale e relativa di base, si ottiene:

I valori relativi possono essere espressi in percentuale: