相対単位系

電力伝送システムのパラメータを計算する際の計算を簡素化するために、相対単位系が使用されます。システム値の現在値を基準（ベース）値を単位として表現する方法です。

したがって、相対値は基本値 (電流、電圧、抵抗、電力など) の乗数として表され、相対単位で表される電圧レベルには依存しません。英語文献では、相対単位は pu または p.u で表されます。 (単位系から - 相対単位系)。

たとえば、同じタイプの変圧器の場合、印加電圧が異なると電圧降下、インピーダンス、損失の絶対値が異なります。しかし、相対的なサイズはほぼ同じままです。計算が完了すると、現在の値と比較される基準値が最初にわかっているため、結果は簡単にシステム単位 (アンペア、ボルト、オーム、ワットなど) に変換され直されます。

一般に、相対単位は送電電力の計算に便利ですが、モータ ジェネレータや変圧器のパラメータが相対単位で指定されることもよくあるため、すべてのエンジニアは相対単位の概念に精通している必要があります。電力、電流、電圧、インピーダンス、アドミタンスの単位は相対単位系で使用されます。電力と電圧は独立した量であり、実際のエネルギー システムの特性によって決まります。

システムのすべてのネットワーク値は、選択した基本値の倍数として表現できます。したがって、電力について話す場合、変圧器の定格電力を基本値として選択できます。ある瞬間に相対値の形で得られたパワーは、計算を非常に容易にすることがあります。電圧の基準は公称バス電圧などです。

一般に、文脈から常にどのような相対的価値が議論されているかを理解することができ、英語文献に同じ記号「pu」が存在しても混乱することはありません。

したがって、すべてのシステムの物理量には名前が付けられます。しかし、それらを相対単位 (実際にはパーセンテージ) に変換すると、理論的な計算の性質が一般化されます。

ある物理量の相対値は、ある基本値、つまり、特定の測定の単位として選択された値との関係として理解されます。相対値には下にアスタリスクが付いています。

多くの場合、基本抵抗、基本電流、基本電圧、基本電力といった基本値が計算に使用されます。

下付き文字 «b» は、これが基本値であることを示します。

この場合、相対測定単位は相対基本と呼ばれます。

アスタリスクは相対値を示し、文字«b»は塩基を示します。 EMF は比較的基本的なもの、電流は比較的基本的なものなどです。そして、相対的な基本単位は次の式によって決定されます。

たとえば、角速度を測定する場合、同期角速度は 1 としてみなされるため、同期角速度は基本角速度に等しくなります。

次に、任意の角速度を相対単位で表すことができます。

したがって、鎖交磁束とインダクタンスの基本として次の関係が考慮されます。

ここで、主磁束鎖交数とは、主角速度において主応力を誘起する鎖交磁束である。

したがって、同期角速度を基準とすると、次のようになります。

相対単位では、emf は磁束に等しく、誘導抵抗はインダクタンスに等しい。これは、基本単位が適切に選択されているためです。

次に、相対単位と基本単位で相電圧を考慮します。

相対基本単位での相電圧が線形相対基本電圧に等しいことが容易にわかります。同様に、相対単位で表した応力振幅の値は、実効値と等しいことがわかります。

これらの依存関係から、相対単位では 3 相の電力と 1 相の電力が等しく、発電機の励磁電流、磁束、起電力も互いに等しいことが明らかです。

ここで、回路の各要素の相対抵抗は、回路に供給される定格電力の条件下での相対電圧降下に等しいことに注意することが重要です。

短絡電流を計算する場合、電流、電圧、抵抗、電力という 4 つの主要なパラメータが使用されます。電圧と電力の基本値は独立したものとみなされ、それらを通じて基本抵抗と電流が表現されます。三相ネットワークの電力方程式から、電流、次に オームの法則 - 抵抗：

基本値は任意に選択できるため、同じ物理量を相対単位で表すと、異なる数値を持つことができます。したがって、発電機、モーター、変圧器の相対抵抗は、相対公称単位を入力することによって相対単位で設定されます。 Sn — 公称電力。 Un — 公称電圧。相対公称値はインデックス«n»で書かれます。

公称抵抗と電流を求めるには、次の標準式が使用されます。

相対単位と名前付き量の間の関係を確立するには、まず相対基本量と基本量の間の関係を表します。

ベース抵抗を電力の観点から書いて代入してみましょう。

したがって、指定された値を相対的な基本値に変換できます。

そして、同様の方法で、相対的な名目単位と名詞の間の関係を確立できます。

既知の相対公称値を使用して名前付き単位で抵抗を計算するには、次の式を使用します。

相対名目単位と相対基本単位の関係は、次の式で確立されます。

この式を使用すると、相対公称単位を相対基本単位に変換できます。

電力システムでは、短絡電流を制限するために、 電流制限リアクトル、実際にはリニアインダクタです。定格電圧と電流は得られますが、電力は得られません。

とすれば

上記の式を相対的な公称抵抗と相対的なベース抵抗に変換すると、次のようになります。

相対値はパーセンテージで表すことができます。