相對單位制
在計算輸電系統參數時,為了簡化計算,使用了相對單位制。該方法涉及以基(base)值為單位表示系統值的當前值。
因此,相對值表示為基值(電流、電壓、電阻、功率等)的乘數,而不依賴於(以相對單位表示)電壓電平。在英文文獻中,相對單位表示為 pu 或 p.u。 (來自單位制 - 相對單位制)。
例如,對於同一類型的變壓器,在不同的施加電壓下,壓降、阻抗和損耗的絕對值是不同的。但就相對規模而言,它們將保持大致相同。計算完成後,結果很容易轉換回系統單位(以安培、伏特、歐姆、瓦特等為單位),因為與電流值進行比較的基值最初是已知的。
通常,相對單位便於計算傳輸功率,但電動發電機和變壓器的參數經常以相對單位指定,因此每個工程師都應該熟悉相對單位的概念。功率、電流、電壓、阻抗、導納等單位均採用相應的單位制。功率和電壓是獨立的量,由實際能源系統的特性決定。
系統的所有網絡值都可以表示為所選基值的倍數。所以,如果說功率,那麼可以選擇變壓器的額定功率作為基準值。恰好在某一時刻以相對值的形式獲得的功率極大地方便了計算。電壓的基礎是標稱母線電壓等。
一般來說,上下文總是能讓你理解所討論的相對值是什麼,即使在英文文獻中出現相同的符號“pu”也不會讓你感到困惑。
所以所有的系統物理量都被命名了。但是當我們將它們轉換成相對單位(實際上是百分比)時,理論計算的性質就被概括了。
一些物理量的相對值被理解為它與一些基值的關係,即與選擇作為給定測量單位的值的關係。相對值在下面用星號標記。
通常,在計算中會取以下基本值:基本電阻、基本電流、基本電壓和基本功率。
下標 «b» 表示這是一個基值。
那麼相對計量單位就稱為相對基本單位:
星號表示相對值,字母 «b» - 基數。 EMF 相對基本,電流相對基本等。並且相對基本單位將由以下表達式確定:
例如,測量角速度時,以角同步速度為單位,因此同步角速度等於基本角速度。
那麼任意角速度可以用相對單位表示:
因此,以下關係可作為磁鍊和電感的基本關係:
這裡,主磁鍊是在主角速度下引起主應力的磁鏈。
所以,如果以同步角速度為基礎,則:
在相對單位中,電動勢等於磁通,感應電阻等於電感。這是因為基本單位選擇得當。
然後考慮相對和基本單位的相電壓:
很容易看出,相對基波單位的相電壓等於線性相對基波電壓。同樣,以相對單位表示的應力振幅值等於有效值:
從這些相關性可以明顯看出,在相對單位中,甚至三相功率和一相功率相等,並且發電機的勵磁電流、磁通和電動勢也彼此相等。
這裡需要注意的是,對於電路中的每個元件,在為電路提供額定功率的條件下,相對電阻將等於相對電壓降。
計算短路電流時,使用四個主要參數:電流、電壓、電阻和功率。將電壓和功率的基波值看成是獨立的,然後通過它們表示基波電阻和電流。從三相網絡的功率方程——電流,然後 歐姆定律 - 反抗:
由於基值可以任意選擇,所以同一個物理量,用相對單位表示,可以有不同的數值。因此,發電機、電動機、變壓器的相對電阻是通過輸入相對標稱單位來設置相對單位的。 Sn——標稱功率。 Un——標稱電壓。相對標稱值用索引 «n» 書寫:
為了找到標稱電阻和電流,使用標準公式:
為建立相對單位與命名量的關係,首先表達相對基數與基數的關係:
讓我們根據功率和替代品來寫基本阻力:
因此,您可以將指定值轉換為相對基值。
以類似的方式,您可以在相對名義單位和名詞之間建立關係:
要計算具有已知相對標稱值的命名單位的電阻,請使用以下公式:
相對名義單位和相對基本單位之間的關係由以下公式建立:
使用此公式,可以將相對標稱單位轉換為相對基本單位。
在電力系統中,為了限制短路電流,設置 限流反應堆,實際上——線性電感器。他們獲得額定電壓和電流,但沒有功率。
鑑於
將上述表達式轉換為相對標稱電阻和相對基極電阻,我們得到:
相對值可以用百分比表示: