Sistem satuan relatif

Untuk menyederhanakan perhitungan saat menghitung parameter dalam sistem transmisi daya, digunakan sistem satuan relatif. Metode ini melibatkan pengungkapan nilai saat ini dari nilai sistem dalam bentuk nilai dasar (basis) yang diambil sebagai satu unit.

Jadi nilai relatif dinyatakan sebagai pengali dari nilai dasar (arus, tegangan, resistansi, daya, dll.) Dan tidak bergantung, dinyatakan dalam satuan relatif, pada level tegangan. Dalam literatur bahasa Inggris, unit relatif dilambangkan dengan pu atau p.u. (dari sistem satuan — sistem satuan relatif).

Misalnya, untuk transformator dengan tipe yang sama, penurunan tegangan, impedansi, dan rugi-rugi berbeda dalam nilai absolut pada tegangan yang diterapkan berbeda. Tetapi dalam ukuran relatif mereka akan tetap sama. Ketika perhitungan selesai, hasilnya dengan mudah dikonversi kembali ke satuan sistem (dalam ampere, volt, ohm, watt, dll.) karena nilai dasar yang dibandingkan dengan nilai arus diketahui pada awalnya.

Sebagai aturan, satuan relatif nyaman untuk menghitung daya yang ditransmisikan, tetapi sering terjadi bahwa parameter generator motor dan transformator ditentukan dalam satuan relatif, sehingga setiap insinyur harus terbiasa dengan konsep satuan relatif. Satuan daya, arus, tegangan, impedansi, penerimaan digunakan dalam sistem satuan relatif. Daya dan voltase adalah kuantitas independen, ditentukan oleh sifat sistem energi nyata.

Semua nilai jaringan sistem dapat dinyatakan sebagai kelipatan dari nilai dasar yang dipilih. Jadi, jika kita berbicara tentang daya, maka nilai daya transformator dapat dipilih sebagai nilai dasar. Kebetulan daya yang diperoleh pada saat tertentu dalam bentuk nilai relatif sangat memudahkan perhitungan. Dasar tegangan adalah tegangan bus nominal, dll.

Secara umum, konteksnya selalu memungkinkan Anda untuk memahami nilai relatif apa yang sedang dibahas, dan bahkan keberadaan simbol "pu" yang sama dalam literatur bahasa Inggris tidak akan membingungkan Anda.

Jadi semua besaran fisik sistem diberi nama. Tetapi ketika kita menerjemahkannya ke dalam satuan relatif (sebenarnya ke dalam persentase), sifat perhitungan teoretis digeneralisasikan.

Nilai relatif dari suatu kuantitas fisik dipahami sebagai hubungannya dengan suatu nilai dasar, yaitu dengan nilai yang dipilih sebagai satuan untuk pengukuran tertentu. Nilai relatif ditandai dengan tanda bintang di bawah ini.

Seringkali, nilai dasar berikut diambil dalam perhitungan: resistansi dasar, arus dasar, tegangan dasar, dan daya dasar.

Subskrip «b» menunjukkan bahwa ini adalah nilai dasar.

Kemudian satuan pengukuran relatif akan disebut dasar relatif:

Tanda bintang menunjukkan nilai relatif, huruf «b» - alasnya. EMF relatif fundamental, arus relatif fundamental, dll. Dan satuan dasar relatif akan ditentukan oleh ekspresi berikut:

Misalnya, untuk mengukur kecepatan sudut, kecepatan sinkron sudut diambil sebagai satu kesatuan dan oleh karena itu kecepatan sudut sinkron akan sama dengan kecepatan sudut fundamental.

Kemudian kecepatan sudut sembarang dapat dinyatakan dalam satuan relatif:

Dengan demikian, hubungan berikut dapat diambil sebagai dasar untuk hubungan fluks dan induktansi:

Di sini, hubungan fluks utama adalah hubungan fluks yang menginduksi tegangan utama pada kecepatan sudut utama.

Jadi, jika kecepatan sudut sinkron diambil sebagai basis, maka:

dalam satuan relatif, ggl sama dengan fluks dan resistansi induktif sama dengan induktansi. Ini karena unit dasar dipilih dengan tepat.

Kemudian pertimbangkan tegangan fasa dalam satuan relatif dan fundamental:

Sangat mudah untuk melihat bahwa tegangan fasa dalam satuan fundamental relatif ternyata sama dengan tegangan fundamental relatif linier. Demikian pula, nilai amplitudo tegangan dalam satuan relatif ternyata sama dengan yang efektif:

Dari ketergantungan ini terbukti bahwa dalam satuan relatif bahkan daya tiga fasa dan daya satu fasa adalah sama, dan arus eksitasi, fluks dan ggl generator juga sama satu sama lain.

Penting untuk dicatat di sini bahwa untuk setiap elemen rangkaian, resistansi relatif akan sama dengan penurunan tegangan relatif di bawah kondisi daya pengenal yang disuplai ke rangkaian.

Saat menghitung arus hubung singkat, empat parameter utama digunakan: arus, tegangan, resistansi, dan daya. Nilai dasar tegangan dan daya diambil sebagai independen, dan melaluinya resistansi dan arus dasar kemudian dinyatakan. Dari persamaan daya jaringan tiga fase - arus, lalu Hukum Ohm - perlawanan:

Karena nilai dasar dapat dipilih secara sewenang-wenang, kuantitas fisik yang sama, dinyatakan dalam satuan relatif, dapat memiliki nilai numerik yang berbeda. Oleh karena itu, resistansi relatif generator, motor, transformator diatur dalam satuan relatif dengan memasukkan satuan nominal relatif. Sn - daya nominal. Un — tegangan nominal. Nilai nominal relatif ditulis dengan indeks «n»:

Untuk menemukan resistansi dan arus nominal, rumus standar digunakan:

Untuk menetapkan hubungan antara satuan relatif dan besaran yang disebutkan, pertama-tama kita nyatakan hubungan antara bilangan pokok relatif dan besaran pokok:

Mari kita tulis resistansi dasar dalam hal daya dan penggantinya:

Jadi, Anda dapat menerjemahkan nilai yang ditentukan menjadi nilai dasar relatif.

Dan dengan cara yang sama Anda dapat membangun hubungan antara satuan nominal relatif dan kata benda:

Untuk menghitung resistansi dalam satuan bernama dengan nilai nominal relatif yang diketahui, gunakan rumus berikut:

Hubungan antara satuan nominal relatif dan satuan dasar relatif ditetapkan dengan rumus berikut:

Dengan menggunakan rumus ini, satuan nominal relatif dapat diubah menjadi satuan dasar relatif.

Dalam sistem tenaga, untuk membatasi arus hubung singkat, atur reaktor terbatas saat ini, sebenarnya — induktor linier. Mereka mendapatkan voltase dan arus pengenal tetapi bukan daya.

Mengingat bahwa

dan mengubah ekspresi di atas untuk resistansi basis nominal dan relatif relatif, kami memperoleh:

Nilai relatif dapat dinyatakan sebagai persentase: