10 dersten 5.

Per-Unit Sistemi

Gerçek bir iletim şebekesi aynı şema üzerinde 11 kV, 138 kV ve 400 kV değerinde, transformatörler üzerinden birbirine bağlı ekipmanlar içerebilir. Bu sayıları doğrudan karşılaştırmak hem zahmetli hem de hataya açıktır. Per-unit sistemi, her büyüklüğü seçilmiş bir baz değerin kesri olarak ifade ederek bunu çözer — ve yan etki olarak transformatörleri hesaplamalarından neredeyse tamamen kaybettirir.

Neden doğrudan gerçek değerler kullanılmaz?

Gerçek gerilim ve akım değerleriyle çalışırken sürekli iki sorun ortaya çıkar. Birincisi, sayılar devasa aralıklara yayılır — bir transformatörün bir tarafında binlerce amper, diğer tarafında yüz binlerce volt — bu da akılda kontrol ve elle hesaplama yapmayı yorucu hale getirir. İkincisi, ideal bir transformatör her sınırda gerilimi ve akımı kendi sarım oranına göre değiştirir, bu yüzden aynı fiziksel empedans hangi taraftan ölçüldüğüne bağlı olarak farklı bir ohm değeri gibi görünür. Per-unit büyüklükleri her iki sorunu da çözer: boyutsuzdurlar, sağlıklı ekipman için genellikle 1,0'a yakındırlar — ve doğru seçildiğinde, bir transformatörün her iki tarafında da aynıdırlar.

Baz büyüklükleri seçmek

Sistemdeki her gerilim bölgesi için iki bağımsız baz değer seçerek başlarsın: sistem genelinde geçerli bir baz görünür güç S_baz (genellikle 100 MVA) ve o bölgenin nominal gerilimine denk gelen bir baz gerilim V_baz. Diğer tüm baz büyüklükleri bu ikisinden türetilir:

S_baz genellikle şebeke genelinde aynı tutulur, V_baz ise her transformatörde her iki taraftaki nominal gerilime uyacak şekilde değişir — transformatörün sarım oranının per-unit modelinden kaybolmasını sağlayan tam olarak budur.

Per-unit'e çevirmek

Bazlar belirlendikten sonra, gerçek bir değeri per-unit'e çevirmek sadece bir bölmedir:

Tam olarak sistem bazlarında değerlendirilmiş, nominal gerilimde çalışan bir jeneratör basitçe 1,0 p.u. okur — bu yüzden per-unit değerleri aynı zamanda anında bir mantık kontrolüdür: bir baranın 1,04 p.u. gerilimi bir baranın 11 kV mi yoksa 400 kV'lık bir bölümün parçası mı olduğunu bilmeye gerek kalmadan açıkça sorunsuzdur, 0,7 p.u. ise açıkça bir sorundur.

Baz değiştirmek

Ekipman etiketleri empedansı, genellikle sistem bazınla aynı olmayan, üreticinin kendi nominal bazında per-unit (veya yüzde) olarak verir. Başka bir şeyle birleştirmeden önce, onu çevirmen gerekir: