Qué é o Efecto Ferranti

Que é o Efecto Ferranti?

Definición do Efecto Ferranti

O efecto Ferranti define o aumento de tensión no extremo receptor dunha liña de transmisión longa en comparación co extremo emisor. Este efecto é máis notable cando a carga é moi pequena ou non hai carga (circuíto aberto). Pode describirse como un factor ou un porcentaxe de aumento.

Na práctica xeral, a corrente fluye dende o potencial máis alto ao menor para equilibrar a diferenza de potencial eléctrico. Xeralmente, a tensión no extremo emisor é maior que a do extremo receptor debido ás perdas na liña, polo que a corrente fluye dende o extremo da fonte cara á carga.

Pero Sir S.Z. Ferranti, no ano 1890, propuxo unha teoría asombrosa sobre as liñas de transmisión de media distancia ou de lonxas distancias, suxirindo que no caso de cargas ligeras ou operación sen carga do sistema de transmisión, a tensión no extremo receptor aumenta frecuentemente máis alá da tensión no extremo emisor, levando a un fenómeno coñecido como efecto Ferranti nun sistema de enerxía eléctrica.

Efecto Ferranti na Liña de Transmisión

Unha liña de transmisión longa ten capacitancia e inductancia significativas ao longo do seu trazo. O efecto Ferranti ocorre cando a corrente consumida pola capacitancia da liña é maior que a corrente de carga no extremo receptor, especialmente durante condicións de carga leve ou sen carga.

A corrente de carga do condensador causa unha caída de tensión a través do inductor da liña, que está en fase coa tensión no extremo emisor. Esta caída de tensión aumenta ao longo da liña, facendo que a tensión no extremo receptor sexa maior que a do extremo emisor. Isto é coñecido como o efecto Ferranti.

Así, tanto a capacitancia como o efecto inductor da liña de transmisión son igualmente responsables deste fenómeno particular, e polo tanto o efecto Ferranti é negligible no caso dunha liña de transmisión curta xa que o inductor dunha liña así é prácticamente considerado como tendo un valor próximo a cero. En xeral, para unha liña de 300 Km que opera a unha frecuencia de 50 Hz, a tensión no extremo receptor sen carga foi atopada a ser un 5% superior á tensión no extremo emisor.

Agora, para a análise do efecto Ferranti, consideremos os diagramas fasoriais mostrados arriba.

Aquí, Vr é considerado o fasor de referencia, representado por OA.

Isto está representado polo fasor OC.

Agora, no caso dunha "liña de transmisión longa," observouse prácticamente que a resistencia eléctrica da liña é insignificante en comparación coa reactividade da liña. Polo tanto, podemos asumir que a lonxitude do fasor Ic R = 0; podemos considerar que o aumento de tensión é só debido a OA – OC = caída reactiva na liña.

Agora, se consideramos que c0 e L0 son os valores de capacitancia e inductor por km da liña de transmisión, onde l é a lonxitude da liña.

Dado que, no caso dunha liña de transmisión longa, a capacitancia está distribuída ao longo da súa lonxitude, a corrente media que circula é,

A partir da ecuación anterior, é absolutamente evidente que o aumento de tensión no extremo receptor é directamente proporcional ao cadrado da lonxitude da liña, e polo tanto, no caso dunha liña de transmisión longa, segue aumentando con a lonxitude, e incluso pode superar a tensión aplicada no extremo emisor en ocasións, levando ao fenómeno chamado efecto Ferranti. Se quere ser examinado sobre o efecto Ferranti e temas relacionados co sistema de enerxía, consulte as nosas preguntas de opción múltiple (MCQ) sobre sistemas de enerxía.

É claro que o aumento de tensión no extremo receptor é directamente proporcional ao cadrado da lonxitude da liña. Nas liñas de transmisión longas, este aumento pode incluso superar a tensión no extremo emisor, levando ao efecto Ferranti. Se quere probar os seus coñecementos, consulte as nosas preguntas de opción múltiple (MCQ) sobre sistemas de enerxía.