Приведенные к единице постоянныеМетоды расчетов в электротехнике

June 22, 2013 by admin Комментировать »

Приведенные к единице величины значительно упрощают сравнение разных элементов в силовой аппаратуре и помогают выполнить ряд вычислений. Приведение к единице — это способ нормализации характеристик элементов, при котором они (характеристики) представляются независимо от конкретного значения напряжения в той или иной точке системы. Использование относительных величин значительно упрощает трудоемкие расчеты.

В простейшей форме приведенная к единице величина — это просто число процентов, деленное на 100. При умножении 50% напряжения на 50% тока мы получим 2500% мощности, что является нелепицей. А вот при использовании обозначений, приведенных к единице (per unit), 0.5 напряжения, умноженного на 0.5 тока, дает 0.25 мощности, как и должно быть. Трансформатор с импедансом 6% будет иметь импеданс 0.06. Этот импеданс связан с расчетными значениями напряжения и тока в трансформаторе. Он объединяет различия между напряжениями в первичной и вторичной обмотках, описывая долю от расчетного напряжения в каждой обмотке, требуемую для создания расчетного тока в ней при замкнутых других обмотках. Регулировочные характеристики трансформаторов полностью описываются этими цифрами. Однако при добавлении в систему других элементов для них появляется набор различных данных. Например, трансформатор мощностью 500 кВА при напряжении 4160 В с реактансом 6% может обслуживать трансформатор мощностью 50 кВА, напряжением 480 В и реактансом 4%, который, в свою очередь, питает трансформатор для системы освещения мощностью 5 кВА, напряжением 120 В и реактансом 3%. Сплошная мука отслеживать все эти напряжения и токи при попытке, например, определить ток короткого замыкания последнего трансформатора. Приведенные к единице величины позволяют сделать это легко и быстро.

Во-первых, надо выбрать некий опорный уровень мощности. Выбор этот носит произвольный характер, но обычно он связан с расчетной мощностью одного из элементов системы. В нашем случае мы возьмем за основу трансформатор на 50 кВт, а его индуктивностърассеяния вместо 4% составит 0.04. Чтобы привязать трансформатор на 5 кВт с импедансом 0.03 к выбранной нами основе, надо умножить его импеданс, приведенный к единице, на соотношение мощностей 50 кВт/5 кВт = 10. Для обоих трансформаторов вместе общий импеданс получится равным 0.04 + 0.3 = 0.34. Для трансформатора мощностью 500 кВт таким же способом получится

0.              06 x 50/500 = 0.006 относительно 50 кВт. Общий импеданс цепи из трех трансформаторов относительно 50 кВт составит 0.006 + 0.04 + 0.30 = 0.364. Для основы 5 кВт общий импеданс составит 0.0364, а ток короткого замыкания во вторичной обмотке будет в 1/0.0346 = 28.9 раза больше, чем расчетный ток (28.9). Для трансформатора на 50 кВт превышение током короткого замыкания над расчетным в нашем случае составит 1/0.346 = 2.89 раза, а для трансформатора на 500 кВт будет 1 /3.46 = 0.289. В любой точке системы можно определить базовый импеданс как ZIjASE = VLL2/ VI, где VI и является расчетным значением для трехфазной цепи. Тогда импеданс в омах будет равен ZOHMS = ZIjASE-ZPU при данной базе. Базовый импеданс — это импеданс, подключение которого к каждой фазе трехфазной сети при расчетном напряжении вызовет протекание расчетного значения тока и потребление расчетного значения вольтампер.

Стоит приложить усилия к освоению метода приведенных к единице значений, так как он значительно облегчает расчеты и инженеров электросетей, и разработчиков моторов и трансформаторов, да и всех, кто связан с силовой электроникой. Это универсальный метод.

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты