
【計】 trouble unit
breakdown; fault; hitch; malfunction; stoppage; trouble
【計】 booboo; F; failure; fault; malfunction
【化】 malfunction
【經】 breakdown; trouble
monad; unit
【計】 units
【化】 unit
【醫】 U.; unit
【經】 unit
在電力系統工程領域,"故障單位"通常指用于短路故障分析的标幺值系統(Per Unit System for Fault Analysis)。這是一種标準化的計算單位制,核心在于将電氣量轉換為無量綱的相對值,以簡化不同電壓等級和容量設備間的故障計算。其詳細含義如下:
标幺值(Per Unit)的本質
将物理量(電壓、電流、阻抗等)表示為與選定基準值(Base Value)的比值: $$ text{标幺值} = frac{text{實際值}}{text{基準值}} $$ 例如,若基準電壓為 10kV,實際電壓為 11kV,則電壓标幺值為 1.1 pu。
故障分析中的基準值設定
需同時定義基準功率(S_base)和基準電壓(Vbase),基準阻抗隨之确定: $$ Z{text{base}} = frac{{V{text{base}}}}{S{text{base}}} $$ 這一設定使得不同變壓器繞組側的阻抗标幺值保持一緻,避免折算誤差。
在包含變壓器、發電機、輸電線的複雜電網中:
快速比較不同位置故障電流大小,評估斷路器開斷能力。
繼電器動作值以标幺值設定,適應系統運行方式變化。
發電機/變壓器阻抗常以額定容量下的标幺值給出(如 $X_d'' = 0.2 , text{pu}$)。
工程意義:标幺值系統将物理量抽象為純數字,使工程師聚焦于系統拓撲和參數關系,大幅提升故障分析的效率和準确性。其權威性源于國際标準(如IEEE C37.010)和經典教材《電力系統分析》(作者:Grainger & Stevenson)的廣泛采用。
關于“故障單位”的解釋,需要從兩個角度理解:
作為故障的單元(故障單元)
作為故障率的單位
注意:日常語境中“故障單位”多指第一個含義,而菲特(Fit)屬于專業領域的量化單位。如需進一步了解,可查閱可靠性工程相關文獻。
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