Apakah Kesan Ferranti?

Apakah Efek Ferranti?

Definisi Efek Ferranti

Efek Ferranti didefinisikan sebagai peningkatan tegangan di ujung penerima pada garis transmisi panjang dibandingkan dengan ujung pengirim. Efek ini lebih terlihat ketika beban sangat kecil atau tidak ada beban (sirkuit terbuka). Ini dapat digambarkan sebagai faktor atau persentase kenaikan.

Dalam praktik umum, arus mengalir dari potensial yang lebih tinggi ke potensial yang lebih rendah untuk menyeimbangkan perbedaan potensial listrik. Biasanya, tegangan ujung pengirim lebih tinggi daripada ujung penerima karena kerugian garis, sehingga arus mengalir dari sisi suplai ke beban.

Namun, Sir S.Z. Ferranti, pada tahun 1890, mengajukan teori yang mengejutkan tentang garis transmisi sedang atau jarak jauh, menyatakan bahwa dalam kasus beban ringan atau operasi tanpa beban sistem transmisi, tegangan ujung penerima sering kali meningkat melebihi tegangan ujung pengirim, menghasilkan fenomena yang dikenal sebagai efek Ferranti dalam sistem tenaga.

Efek Ferranti dalam Garis Transmisi

Garis transmisi panjang memiliki kapasitansi dan induktansi yang signifikan sepanjang panjangnya. Efek Ferranti terjadi ketika arus yang ditarik oleh kapasitansi garis lebih besar dari arus beban di ujung penerima, terutama selama kondisi beban ringan atau tanpa beban.

Arus pengisian kapasitor menyebabkan penurunan tegangan di sepanjang induktor garis, yang berfase sama dengan tegangan ujung pengirim. Penurunan tegangan ini meningkat sepanjang garis, membuat tegangan ujung penerima lebih tinggi daripada tegangan ujung pengirim. Inilah yang dikenal sebagai efek Ferranti.

Oleh karena itu, baik efek kapasitansi maupun induktor garis transmisi bertanggung jawab atas fenomena ini, dan efek Ferranti hampir tidak berarti pada garis transmisi pendek karena induktor garis tersebut dianggap mendekati nol. Secara umum, untuk garis 300 Km yang beroperasi pada frekuensi 50 Hz, tegangan ujung penerima tanpa beban telah ditemukan 5% lebih tinggi daripada tegangan ujung pengirim.

Sekarang, untuk analisis efek Ferranti, mari kita pertimbangkan diagram fasa yang ditunjukkan di atas.

Di sini, Vr dianggap sebagai phasor referensi, direpresentasikan oleh OA.

Ini direpresentasikan oleh phasor OC.

Sekarang, dalam kasus "garis transmisi panjang," telah diamati secara praktis bahwa resistansi listrik garis sangat kecil dibandingkan dengan reaktansi garis. Oleh karena itu, kita bisa menganggap panjang phasor Ic R = 0; kita bisa mempertimbangkan kenaikan tegangan hanya disebabkan oleh OA – OC = penurunan reaktif di garis.

Sekarang jika kita mempertimbangkan c0 dan L0 adalah nilai kapasitansi dan induktor per km garis transmisi, di mana l adalah panjang garis.

Karena, dalam kasus garis transmisi panjang, kapasitansi tersebar sepanjang panjangnya, arus rata-rata yang mengalir adalah,

Dari persamaan di atas, jelas bahwa kenaikan tegangan di ujung penerima berbanding lurus dengan kuadrat panjang garis, dan oleh karena itu, dalam kasus garis transmisi panjang, kenaikan ini terus meningkat seiring panjang, dan bahkan melebihi tegangan ujung pengirim yang diterapkan pada beberapa waktu, menghasilkan fenomena yang disebut efek Ferranti. Jika Anda ingin dites tentang efek Ferranti dan topik sistem tenaga terkait, periksa MCQ (Multiple Choice Questions) sistem tenaga kami.

Jelas bahwa kenaikan tegangan di ujung penerima berbanding lurus dengan kuadrat panjang garis. Dalam garis transmisi panjang, kenaikan ini bahkan dapat melebihi tegangan ujung pengirim, menghasilkan efek Ferranti. Jika Anda ingin menguji pengetahuan Anda, periksa MCQ (Multiple Choice Questions) sistem tenaga kami.