Relatív mértékegységek rendszere
Az energiaátviteli rendszerekben a paraméterek kiszámításakor a számítások egyszerűsítése érdekében relatív mértékegységek rendszerét használják. Ez a módszer magában foglalja a rendszerérték aktuális értékét az egységnek vett alap (alap) értékben kifejezve.
Tehát a relatív érték az alapérték (áram, feszültség, ellenállás, teljesítmény, stb.) szorzójaként van kifejezve, és nem függ relatív egységekben kifejezve a feszültségszinttől. Az angol irodalomban a relatív egységeket pu vagy p.u-val jelölik. (egységrendszerből — relatív mértékegységek rendszere).
Például az azonos típusú transzformátorok esetében a feszültségesés, az impedancia és a veszteségek abszolút értékben különböznek különböző alkalmazott feszültségeknél. De relatív méretben nagyjából ugyanazok maradnak. A számítás végeztével az eredményeket könnyen vissza lehet konvertálni rendszeregységekre (amperben, voltban, ohmban, wattban stb.), mert az alapértékek, amelyekhez az aktuális értékeket összehasonlítják, kezdetben ismertek.
A relatív mértékegységek általában kényelmesek az átvitt teljesítmény kiszámításához, de gyakran előfordul, hogy a motorgenerátorok és transzformátorok paramétereit relatív egységekben adják meg, ezért minden mérnöknek ismernie kell a relatív mértékegység fogalmát. A teljesítmény, áram, feszültség, impedancia, beengedés mértékegységeit a relatív egységrendszerben használjuk. A teljesítmény és a feszültség független mennyiségek, amelyeket a valós energiarendszerek tulajdonságai határoznak meg.
A rendszer összes hálózati értéke a kiválasztott alapértékek többszöröseként is kifejezhető. Tehát, ha teljesítményről beszélünk, akkor alapértékként a transzformátor névleges teljesítménye választható. Előfordul, hogy egy adott pillanatban relatív érték formájában kapott teljesítmény nagyban megkönnyíti a számításokat. A feszültség alapja a névleges buszfeszültség stb.
Általánosságban elmondható, hogy a szövegkörnyezet mindig lehetővé teszi, hogy megértse, milyen relatív értékről van szó, és még ugyanazon "pu" szimbólum jelenléte sem fogja megzavarni az angol irodalomban.
Tehát minden rendszerfizikai mennyiséget elneveznek. De ha ezeket relatív egységekre (valójában százalékokra) fordítjuk, az elméleti számítások természete általánossá válik.
Valamely fizikai mennyiség relatív értéke alatt azt értjük, hogy viszonya van valamilyen alapértékhez, vagyis az adott méréshez egységként választott értékhez. A relatív értéket alább csillag jelöli.
Gyakran a következő alapértékeket veszik számításba: alapellenállás, alapáram, alapfeszültség és alapteljesítmény.
A «b» alsó index azt jelzi, hogy ez egy alapérték.
Ekkor a relatív mértékegységeket relatív alapnak nevezzük:
A csillag jelzi a relatív értéket, a «b» betű - az alap. Az EMF viszonylag alapvető, az áram viszonylag alapvető, stb. A relatív alapegységeket pedig a következő kifejezések határozzák meg:
Például a szögsebességek méréséhez a szinkron szögsebességet egységnek vesszük, és ezért a szinkron szögsebesség egyenlő lesz az alapvető szögsebességgel.
Ekkor egy tetszőleges szögsebesség relatív egységekben fejezhető ki:
Ennek megfelelően a következő összefüggések tekinthetők alapnak a fluxuskapcsolás és az induktivitás szempontjából:
Itt a fő fluxuskapcsolat az a fluxuskapcsolat, amely a fő szögsebességnél a főfeszültséget indukálja.
Tehát, ha a szinkron szögsebességet vesszük alapul, akkor:
relatív egységekben az emf egyenlő a fluxussal, az induktív ellenállás pedig az induktivitás. Ennek az az oka, hogy az alapegységeket megfelelően választották meg.
Ezután vegye figyelembe a fázisfeszültséget relatív és alapegységekben:
Könnyen belátható, hogy a fázisfeszültség relatív alapegységekben megegyezik a lineáris relatív alapfeszültséggel. Hasonlóképpen a feszültség amplitúdójának értéke relatív egységekben megegyezik az effektív értékkel:
Ezekből a függőségekből kitűnik, hogy relatív mértékegységekben még három fázis teljesítménye és egy fázis teljesítménye is egyenlő, és a generátor gerjesztési áramai, fluxusai és emf-je is egyenlőnek bizonyul.
Itt fontos megjegyezni, hogy az áramkör minden eleménél a relatív ellenállás egyenlő lesz a relatív feszültségeséssel az áramkörre szolgáltatott névleges teljesítmény feltételei között.
A rövidzárlati áramok kiszámításakor négy fő paramétert használnak: áram, feszültség, ellenállás és teljesítmény. A feszültség és teljesítmény alapértékeit függetlennek tekintjük, és ezeken keresztül fejezzük ki az alapvető ellenállást és áramerősséget. A háromfázisú hálózat teljesítményegyenletéből - áram, akkor Ohm törvénye - ellenállás:
Mivel az alapérték tetszőlegesen választható, ugyanaz a fizikai mennyiség relatív egységekben kifejezve eltérő számértékekkel rendelkezhet. Ezért a generátorok, motorok, transzformátorok relatív ellenállásait relatív egységekben kell megadni a relatív névleges mértékegységek megadásával. Sn – névleges teljesítmény. Un – névleges feszültség. A relatív névleges értékeket «n» indexszel írjuk:
A névleges ellenállások és áramok meghatározásához a szabványos képleteket kell használni:
A relatív egységek és a megnevezett mennyiségek közötti kapcsolat megállapításához először kifejezzük a relatív bázis és az alapmennyiségek közötti kapcsolatot:
Írjuk fel az alapellenállást teljesítményben és helyettesítőben:
Így a megadott értéket lefordíthatja relatív alapértékké.
És hasonló módon kapcsolatot hozhat létre a relatív névleges egységek és a főnevek között:
Az ellenállás kiszámításához névleges egységekben ismert relatív névleges értékekkel, használja a következő képletet:
A relatív névleges egységek és a relatív alapegységek közötti kapcsolatot a következő képlet határozza meg:
Ezzel a képlettel a relatív névleges mértékegységek átválthatók relatív alapegységekre.
Energiaellátó rendszerekben a rövidzárlati áramok korlátozására állítsa be jelenlegi korlátozott reaktorok, valójában — lineáris induktorok. Névleges feszültséget és áramot kapnak, de teljesítményt nem.
Tekintettel arra
és a fenti kifejezéseket a relatív névleges és relatív bázisellenállásra transzformálva kapjuk:
A relatív értékek százalékban fejezhetők ki:
