Кіріспе
Қуат жүйелерінде жүйелік шамаларды бөлшектер түрінде беру Электртехниканың қуат жүйелерін талдау саласында бірлік жүйесі – жүйелік шамаларды белгілі бір базалық шаманың бөлшегі ретінде беру. Есептеулер оңайлатылады, себебі бірлікпен есептелген шамалар трансформатордың бір жағынан екінші жағына ауысқанда өзгермейді. Бұл қуат жүйесін талдауда, көптеген трансформаторлар кездескенде, маңызды артықшылықты құрайды. Сонымен қатар, ұқсас құралдардың кедергілері, тіпті бірлік өлшемдері әртүрлі болған жағдайда да, жабдықтың номиналдық мәніне шаққандағы бірлік бөлшегі ретінде берілгенде, тар сандық диапазонға ие болады. Бірлік шамаларды вольт, ом немесе амперге түрлендіру үшін, бірлік шамаларға сілтеме жасалған базалық шаманы білу қажет. Бірлік жүйесі қуат ағыны, қысқа тұйықталуды есептеу, электрмоторды іске қосу зерттеулері және т.б. салаларында қолданылады. Бірлік жүйесінің басты идеясы – абсолюттік мәндердегі үлкен айырмашылықтарды базалық қатынастарға сіңіру. Осылайша, жүйедегі элементтердің бірлік мәндері бойынша бейнеленуі біркелкі болады. Бірлік жүйесі қуат, кернеу, ток, кедергі және өткізгіштік бірліктерін ұсынады. Кедергі мен өткізгіштікті қоспағанда, кез келген екі бірлік бір-бірінен тәуелсіз және базалық мән ретінде таңдалуы мүмкін; әдетте қуат пен кернеу таңдалады. Барлық шамалар таңдалған базалық мәндердің еселігі ретінде беріледі. Мысалы, базалық қуат трансформатордың номиналдық қуатына тең болуы мүмкін, немесе жүйедегі қуат шамаларын ыңғайлы ету үшін кездейсоқ таңдалған қуат болуы мүмкін. Базалық кернеу шинаның номиналдық кернеуіне тең болуы мүмкін. Әртүрлі шамалар бірдей символмен (pu) белгіленеді; шаманың кернеу, ток немесе басқа өлшем бірлігі екені анық болуы керек.
In the power systems analysis field of electrical engineering, a per unit system is the expression of system quantities as fractions of a defined base unit quantity. Calculations are simplified because quantities expressed as per unit do not change when they are referred from one side of a transformer to the other. This can be a pronounced advantage in power system analysis where large numbers of transformers may be encountered. Moreover, similar types of apparatus will have the impedances lying within a narrow numerical range when expressed as a per unit fraction of the equipment rating, even if the unit size varies widely. Conversion of per unit quantities to volts, ohms, or amperes requires a knowledge of the base that the per unit quantities were referenced to. The per unit system is used in power flow, short circuit evaluation, motor starting studies etc. The main idea of a per unit system is to absorb large differences in absolute values into base relationships. Thus, representations of elements in the system with per unit values become more uniform. A per unit system provides units for power, voltage, current, impedance, and admittance. With the exception of impedance and admittance, any two units are independent and can be selected as base values; power and voltage are typically chosen. All quantities are specified as multiples of selected base values. For example, the base power might be the rated power of a transformer, or perhaps an arbitrarily selected power which makes power quantities in the system more convenient. The base voltage might be the nominal voltage of a bus. Different types of quantities are labeled with the same symbol (pu); it should be clear whether the quantity is a voltage, current, or other unit of measurement.
Бөлшектердің арасындағы қатынас
Бірлік жүйесіндегі шамалардың арақатынасы жүйе бір фазалық немесе үш фазалық екеніне байланысты.
Үш фазалы
Қуат және кернеу бір фазалы жүйелердегідей көрсетіледі. Дегенмен, үш фазалы жүйелерде осы терминдердің әдетте білдіретін мәнінің өзгешелігіне байланысты, туынды шамалар үшін қатынастар өзгеше болады. Атап айтқанда, қуат жалпы (фазалық емес) қуат ретінде, ал кернеу – екі сым арасындағы кернеу ретінде беріледі. Үш фазалы жүйелерде теңдеулер және де қолданылады. Көрінетін қуат енді тең болады.
Бірлік жүйе формулалары
Бірлік жүйе формулаларының келесі тізімі Биманның Өнеркәсіптік қуат жүйелері нұсқаулығынан бейімделген. Теңдеу Негізгі санды таңдау Ом заңынан екі негізгі санды кездейсоқ таңдау: негізгі кернеу және негізгі ток 1 2 3 4 5 Балама ретінде, негізгі вольт пен негізгі кВА мәндерін таңдасақ, бір фазалы жүйелерде: 6 7 8 және үш фазалы жүйелерде: 9 10 11 Бірлік Омды есептеудің ыңғайлылығы үшін, бір фазалы және үш фазалы жүйелерде: 12 Қысқа тұйықталу есептеу формулалары Омды түрлендіру: 13 14 15 Омды бір кВА негізінен екіншісіне ауыстыру: 16 17 Келіп түсетін жүйенің реактивтілігін өзгерту: а. Егер жүйелік реактивтілік пайызбен берілген болса, 16-теңдеуді қолданып, бір кВА негізінен екіншісіне ауыстырыңыз. b. Егер жүйелік реактивтілік қысқа тұйықталудың симметриялық тиімді кВА немесе тогы арқылы берілген болса, бірлікке келесідей түрлендіріңіз: 20 Индукциялық моторлар және 0,8 қуат коэффициентімен синхронды моторлар үшін b. Бірлік қуат коэффициентімен синхронды моторлар үшін 21 Омды бір кернеуден екіншісіне түрлендіру: 22 Қысқа тұйықталу кВА және тогын есептеу Симметриялық қысқа тұйықталу кВА: 23 24 25 26 Симметриялық қысқа тұйықталу тогы: 27 28 29 Асимметриялық қысқа тұйықталу тогы және кВА: 30 31