Система відносних одиниць
Сторінки роботи
зміст роботи
Система відносних одиниць
Уявлення будь-яких фізичних величин над звичайних їм іменованих, а відносних одиницях дозволяє значно спростити деякі теоретичні викладки і надати більш загальний характер.
Для розрахунку струмів короткого замикання на високих напругах зручно користуватися системою відносних одиниць (о.е.). Розрахунок у відносних одиницях хоч і дещо штучний, але дає більшу наочність результатам розрахунку і дозволяє швидше орієнтуватися в порядку визначених величин.
Відносна величина – це відношення деякої вихідної величини до деякої однойменної величини, прийнятої за одиницю виміру. За одиницю виміру приймають звані базисні одиниці.
При розрахунку струмів короткого замикання (ТКЗ) мають справу з потужністю, напругою, струмом, опором (S, U, I, R)
Вони пов'язані двома основними законами.
; ;
З даних співвідношень, довільно можна вибирати лише дві величини, інші ж отримувати із співвідношень. Зазвичай задаються :
;
Sб приймається рівної кратної десяти (100, 1000) або рівної потужності, що найбільш часто зустрічається в системі.
Uб задається рівною Uном або середньої напруги того ступеня, на якому хочемо розрахувати ТКЗ.
Вихідні величини можуть бути задані або в іменованих одиницях або у відносних одиницях наведених до номінальних умов.
*б -величина у відносних одиницях наведена до базисних умов;
*н – величина у відносних одиницях наведена до номінальнихумовам.
Формули для отримання відносних одиниць, наведених до базисних умов:
1. Вихідні величини задані в іменованих одиницях (задати ,):
2. Вихідні величини задані у відносних одиницях за номінальних умов (задати ,):
Знаючи, що розрахунок ведеться в о. наведених до базисних умов, ці індекси найчастіше опускаються.
Складання схем заміщення у відносних одиницях.
Розрахункова схема
У реальних схемах мають місце як електричні, але магнітні, але магнітні зв'язок між елементами схеми (трансформатори, автотрансформаторы).
Схема заміщення
Схема заміщення – електрична схема, по процесам що у ній аналогічна вихідної розрахункової, але у якій відсутні магнітні зв'язку. Складання такої схеми зводиться до приведення параметрів елементів та ЕРС джерел живлення, що знаходяться на різних ступенях трансформації заданої розрахункової схеми, до якогось одного ступеня, обраного за основний (зазвичай це ступінь, де коротке замикання).
Ця схема має три ступені напруги (трансформації). Опір на схемі заміщення позначається як дробу: в чисельнику порядковий номер, а знаменнику значення. Нумерація йде зліва направо, зверху донизу.
Розрахунок параметрів схеми заміщення можна здійснити за формулами точного або наближеного обчислення.
Розрахунок за формулами точного приведення
При цьому розрахунку як коефіцієнт трансформації використовують відношення лінійних напругобмоток трансформатора при неодруженому ході. (лінійна напруга використовується, щоб не враховувати схеми з'єднання обмоток трансформатора).
При наведенні величин коефіцієнти трансформації беруться в напрямку від того ступеня, до якого здійснюється приведення.Приведення повинно здійснюватися стільки разів скільки є трансформаторів на шляху між основним ступенем і елементами, що наводяться.
Наведемо параметри генератора, що знаходяться на першому ступені, до базисного ступеня.
Для цього вибираємо основний ступінь (в даному випадку це IIII) і задаємося базовими умовами (Sб, Uб).
a) Вихідні величини задані в іменованих одиницях
° - приведення до основного ступеня КЗ;
К1 - коефіцієнт трансформації I ступеня (1 трансформатора);
К2 - коефіцієнт трансформації II ступеня (2 трансформатора);
К3 - коефіцієнт трансформації III ступеня (3 трансформатора);
b) вихідні величини задані у відносних одиницях за номінальних умов:
Аналогічно першого ступеня проводиться приведення і елементів інших щаблів.
Точні схеми заміщення складаються рідко, коли висуваються підвищені вимоги щодо розрахунку.
Розрахунок за формулами наближеного приведення
Найчастіше складають спрощену схему заміщення, що ґрунтується на використанні середніх коефіцієнтів трансформації. При цьому на кожному ступені U приймається рівним деякому Uср.н. і вважають, що вздовж ступеня напруга не змінюється.