Système d'unités relatives

Pour simplifier les calculs lors du calcul des paramètres dans les systèmes de transmission de puissance, un système d'unités relatives est utilisé. Cette méthode consiste à exprimer la valeur actuelle de la valeur système en termes de valeur de base (base) prise comme unité.

Ainsi la valeur relative s'exprime comme un multiplicateur de la valeur de base (courant, tension, résistance, puissance, etc.) et ne dépend pas, exprimée en unités relatives, du niveau de tension. Dans la littérature anglaise, les unités relatives sont notées pu ou pu. (du système d'unité — système d'unités relatives).

Par exemple, pour des transformateurs de même type, la chute de tension, l'impédance et les pertes diffèrent en valeur absolue à différentes tensions appliquées. Mais en tailles relatives, ils resteront à peu près les mêmes. Une fois le calcul effectué, les résultats sont facilement reconvertis en unités système (en ampères, en volts, en ohms, en watts, etc.) car les valeurs de base auxquelles les valeurs de courant sont comparées sont connues au départ.

En règle générale, les unités relatives sont pratiques pour calculer la puissance transmise, mais il arrive souvent que les paramètres des générateurs de moteurs et des transformateurs soient spécifiés en unités relatives, de sorte que chaque ingénieur doit être familiarisé avec le concept d'unités relatives. Les unités de puissance, courant, tension, impédance, admittance sont utilisées dans le système d'unités relatives. La puissance et la tension sont des quantités indépendantes, dictées par les propriétés des systèmes énergétiques réels.

Toutes les valeurs de réseau du système peuvent être exprimées en multiples des valeurs de base sélectionnées. Donc, si nous parlons de puissance, la puissance nominale du transformateur peut être choisie comme valeur de base. Il arrive que la puissance obtenue à un certain moment sous la forme d'une valeur relative facilite grandement les calculs. La base de la tension est la tension nominale du bus, etc.

En général, le contexte vous permet toujours de comprendre de quelle valeur relative il s'agit, et même la présence du même symbole "pu" dans la littérature anglaise ne vous embrouillera pas.

Ainsi, toutes les grandeurs physiques du système sont nommées. Mais lorsque nous les traduisons en unités relatives (en fait en pourcentages), la nature des calculs théoriques est généralisée.

La valeur relative d'une grandeur physique est comprise comme sa relation avec une valeur de base, c'est-à-dire avec la valeur choisie comme unité pour une mesure donnée. La valeur relative est marquée d'un astérisque en dessous.

Souvent, les valeurs de base suivantes sont prises en compte dans les calculs : résistance de base, courant de base, tension de base et puissance de base.

L'indice «b» indique qu'il s'agit d'une valeur de base.

Ensuite, les unités de mesure relatives seront appelées relatives de base :

L'astérisque indique la valeur relative, la lettre «b» - la base. EMF est relativement fondamental, le courant est relativement fondamental, etc. Et les unités de base relatives seront déterminées par les expressions suivantes :

Par exemple, pour mesurer des vitesses angulaires, la vitesse angulaire synchrone est prise comme unité et donc la vitesse angulaire synchrone sera égale à la vitesse angulaire fondamentale.

Alors une vitesse angulaire arbitraire peut être exprimée en unités relatives :

En conséquence, les relations suivantes peuvent être considérées comme fondamentales pour la liaison de flux et pour l'inductance :

Ici, la liaison de flux principale est la liaison de flux qui induit la contrainte principale à la vitesse angulaire principale.

Donc, si la vitesse angulaire synchrone est prise comme base, alors :

en unités relatives, emf est égal au flux et la résistance inductive est égale à l'inductance. C'est parce que les unités de base sont choisies de manière appropriée.

Considérez ensuite la tension de phase en unités relatives et fondamentales :

Il est facile de voir que la tension de phase en unités fondamentales relatives s'avère être égale à la tension fondamentale relative linéaire. De même, la valeur de l'amplitude de contrainte en unités relatives s'avère être égale à l'effectif :

D'après ces dépendances, il est évident qu'en unités relatives, même la puissance de trois phases et la puissance d'une phase sont égales, et les courants d'excitation, les flux et la force électromotrice du générateur - s'avèrent également égaux les uns aux autres.

Il est important de noter ici que pour chaque élément du circuit, la résistance relative sera égale à la chute de tension relative dans les conditions de la puissance nominale fournie au circuit.

Lors du calcul des courants de court-circuit, quatre paramètres principaux sont utilisés : courant, tension, résistance et puissance. Les valeurs fondamentales de tension et de puissance sont considérées comme indépendantes, et à travers elles, la résistance fondamentale et le courant sont alors exprimés. De l'équation de puissance d'un réseau triphasé - courant, puis Loi d'Ohm - résistance:

Comme la valeur de base peut être choisie arbitrairement, une même grandeur physique peut, exprimée en unités relatives, avoir des valeurs numériques différentes. Par conséquent, les résistances relatives des générateurs, moteurs, transformateurs sont définies en unités relatives en saisissant des unités nominales relatives. Sn — puissance nominale. Un — tension nominale. Les valeurs nominales relatives sont écrites avec un indice «n»:

Pour trouver les résistances et courants nominaux, les formules standard sont utilisées :

Pour établir la relation entre les unités relatives et les quantités nommées, nous exprimons d'abord la relation entre la base relative et les quantités de base :

Écrivons la résistance de base en termes de puissance et de substitut :

Ainsi, vous pouvez traduire la valeur spécifiée en une valeur de base relative.

Et de la même manière, vous pouvez établir une relation entre les unités nominales relatives et les noms :

Pour calculer la résistance en unités nommées avec des valeurs nominales relatives connues, utilisez la formule suivante :

La relation entre les unités nominales relatives et les unités de base relatives est établie par la formule suivante :

En utilisant cette formule, les unités nominales relatives peuvent être converties en unités de base relatives.

Dans les réseaux électriques, pour limiter les courants de court-circuit, réglez réacteurs à courant limité, en fait — inductances linéaires. Ils obtiennent une tension et un courant nominaux mais pas de puissance.

Étant donné que

et en transformant les expressions ci-dessus pour la résistance nominale relative et relative de base, nous obtenons :

Les valeurs relatives peuvent être exprimées en pourcentage :