युनिट प्रणाली क्या है?

विद्युत मशीन विश्लेषणमा प्रति-यूनिट प्रणाली

विद्युत मशीन वा उनको प्रणालीको विश्लेषणका लागि विभिन्न परामितिहरूको मानहरू अक्सर आवश्यक हुन्छन्। प्रति-यूनिट (pu) प्रणाली वोल्टेज, करंट, शक्ति, आभार र सुगमताको लागि मानकीकृत प्रतिनिधित्व प्रदान गर्दछ, यसबाट सबै मानहरूलाई एउटै आधारमा निम्नान्धारण गरेर गणना सरल बनाइन्छ। यो प्रणाली वोल्टेजमा परिवर्तनहरू भएका सर्किटमा विशेष फाइदेलागि हुन्छ, यसले क्रॉस-रेफरेन्स र विश्लेषणलाई सरल बनाउँछ।

परिभाषा

कुनै राशिको प्रति-यूनिट मानलाई उसको वास्तविक मान (कुनै एकाइमा) र चयन गरिएको आधार वा रेफरेन्स मान (समान एकाइमा) बीचको अनुपात रूपमा परिभाषित गरिन्छ। गणितिय रूपमा, कुनै पनि राशिलाई त्यसको प्रति-यूनिट रूपमा परिवर्तन गर्न त्यसको अंकगणितिय मानलाई समान विमाको आधार मान द्वारा विभाजन गरिन्छ। विशेष रूपमा, प्रति-यूनिट मानहरू एकाइ प्रतिबन्धित छन्, एकाइको निर्भरता लुप्त गर्दछ र विभिन्न प्रणालीहरूमा एकसमान विश्लेषण सुविधाजनक बनाउँछ।

समीकरण (1) बाट आधार करंटको मानलाई समीकरण (3) मा राख्दा हामी पाउँछौं

समीकरण (4) बाट आधार आभारको मानलाई समीकरण (5) मा राख्दा हामी प्रति-यूनिट आभारको मान पाउँछौं

प्रति-यूनिट प्रणालीको फाइदेहरू

प्रति-यूनिट प्रणाली विद्युत अभियान्त्रिकी विश्लेषणमा दुई प्रमुख फाइदेहरू प्रदान गर्छ:

• मानकीकृत परामितिको प्रतिनिधित्व प्रति-यूनिट शब्दसमूहमा व्यक्त गरिएपछि, घूर्णन विद्युत मशीन र ट्रान्सफार्मरहरूको (जस्तै, प्रतिरोध, प्रतिक्रिया, आभार) परामितिहरू सुसंगत संख्यात्मक रेखामा रहन्छन्, उनीहरूको विशिष्ट रेटिङको बारे बाट बेपर्वा। यो मानकीकरण विभिन्न आकार वा वोल्टेज वर्गको डिभाइसहरू बीच सहज तुलना गर्न सक्षम बनाउँछ, डिझाइन र विश्लेषण वर्कफ्लोहरूलाई सरल बनाउँछ।

• ट्रान्सफार्मर तिरको रेफरेन्सिङको उन्मूलन प्रति-यूनिट प्रणालीले ट्रान्सफार्मरको प्राथमिक वा द्वितीयक तिरमा सर्किट राशिहरूलाई रेफरेन्स गर्ने आवश्यकता लुप्त गर्छ। सबै परामितिहरूलाई एउटै आधारमा निम्नान्धारण गर्दै, यो प्रणालीले क्रॉस-तिर रुपान्तरणको जटिलता लुप्त गरेर गणनालाई सरल बनाउँछ। उदाहरणका लागि, यदि ट्रान्सफार्मरमा प्रति-यूनिट प्रतिरोध R_pu र प्रतिक्रिया X_pu प्राथमिक तिरमा रेफरेन्स गरिएको छ, यी मानहरू सुसंगत रहन्छन् र द्वितीयक तिरको विश्लेषणका लागि अतिरिक्त रुपान्तरण आवश्यक छैन।

यो दृष्टिकोणले शक्ति प्रणाली अध्ययनहरूमा गणनात्मक ओवरहेडलाई लामो घटाउँछ, यसले बहुल ट्रान्सफार्मर र मशीनहरू भएका जटिल नेटवर्कको विश्लेषणमा अनपालनीय उपकरण बनाउँछ।

यत्र R_ep र X_ep प्राथमिक तिरमा रेफरेन्स गरिएको प्रतिरोध र प्रतिक्रिया जनाउँछ, "pu" प्रति-यूनिट प्रणालीलाई जनाउँछ।

प्राथमिक तिरमा रेफरेन्स गरिएको प्रतिरोध र लीकेज प्रतिक्रियाको प्रति-यूनिट मानहरू द्वितीयक तिरमा रेफरेन्स गरिएको मानहरूसँग एकै छन् किनभने प्रति-यूनिट प्रणालीले आधार मानहरू प्रयोग गरेर परामितिहरूलाई निम्नान्धारण गर्छ, यसले ट्रान्सफार्मर तिरको विशिष्ट रेफरेन्सिङको आवश्यकता लुप्त गर्छ। यो समानता वोल्टेज, करंट, आभार जस्ता सबै राशिहरूलाई एउटै आधारमा निम्नान्धारण गर्दै उत्पन्न हुन्छ, यसले प्रति-यूनिट परामितिहरूलाई ट्रान्सफार्मरको टर्न अनुपातको बारेमा बिन विशिष्ट आदर्श ट्रान्सफार्मर मॉडेलिङको आवश्यकता बिन प्राथमिक वा द्वितीयक तिरमा गणना गर्दा अपरिवर्तित राख्दछ।

यत्र R_es र X_es द्वितीयक तिरमा रेफरेन्स गरिएको समकक्ष प्रतिरोध र प्रतिक्रिया जनाउँछ।

त्यसैले, उपर्युक्त दुई समीकरणबाट यसलाई निष्कर्ष गर्न सकिन्छ कि आदर्श ट्रान्सफार्मर घटकलाई उन्मूलन गर्न सकिन्छ। यो इन्हरेन्ट रूपमा निम्नान्धारण गरिएको विद्युत राशिहरूको सुसंगत विनिमय गर्ने बारेमा उत्पन्न हुन्छ, यसले ट्रान्सफार्मरको टर्न अनुपातको बारेमा बिन विशिष्ट आदर्श ट्रान्सफार्मर मॉडेलिङको आवश्यकता बिन प्राथमिक वा द्वितीयक तिरमा गणना गर्दा प्रति-यूनिट आभार समान रहन्छ।