Kaj je Ferranti učinek?

Kaj je Ferranti učinek?

Definicija Ferranti učinka

Ferranti učinek je definiran kot povečanje napetosti na prejemniški strani dolge prenosne linije v primerjavi s pošiljališko stranjo. Ta učinek je bolj opazen, ko je obremenitev zelo majhna ali pa je nihče (odprt okrog). Lahko ga opišemo kot faktor ali odstotek povečanja.

V splošni praksi tok teče od višjega potenciala k nižjemu, da se izenači električna razlika potencialov. Običajno je napetost na pošiljališki strani višja kot na prejemniški strani zaradi izgub v črti, zato tok teče od oskrbnega kraja do obremenitve.

Ampak Sir S.Z. Ferranti leta 1890 je prišel z presenečljivo teorijo o srednje dolgih prenosnih črt ali dolgočasnih prenosnih sistemih, ki predlaga, da v primeru lahke obremenitve ali delovanja brez obremenitve prenosnega sistema, se napetost na prejemniški strani pogosto poveča preko napetosti na pošiljališki strani, kar vodi do pojave, znane kot Ferranti učinek v elektroenergetskega sistema.

Ferranti učinek v prenosni črti

Dolga prenosna črta ima pomembno kapacitivnost in induktivnost vzdolž svoje dolžine. Ferranti učinek nastane, ko je tok, ki ga povzroča kapacitivnost črte, večji od obremenitvenega toka na prejemniški strani, še posebej med lahkimi ali brezobremenitvenimi pogoji.

Tok, ki napolnjuje kondenzator, povzroča padec napetosti v induktorju črte, ki je v fazi s napetostjo na pošiljališki strani. Ta padec napetosti se povečuje vzdolž črte, kar poveča napetost na prejemniški strani preko napetosti na pošiljališki strani. To je znano kot Ferranti učinek.

Tako so kapacitivni in induktivni učinki prenosne črte enako odgovorni za to pojav, zato je Ferranti učinek zanemarljiv v primeru kratke prenosne črte, ker se induktor takšne črte praktično obravnava kot blizu nič. V splošnem za 300 km črto, ki deluje na frekvenci 50 Hz, je bilo ugotovljeno, da je napetost na prejemniški strani brez obremenitve 5 % višja kot napetost na pošiljališki strani.

Zdaj za analizo Ferranti učinka upoštevajmo fazorske diagrame, prikazane zgoraj.

Tu je Vr smerni vektor, predstavljen z OA.

To je predstavljeno z fazorjem OC.

Sedaj v primeru "dolge prenosne črte" je praktično ugotovljeno, da je električni upor črte zanemarljivo majhen v primerjavi s reaktivnim uporom. Zato lahko predpostavimo, da je dolžina fazora Ic R = 0; lahko predpostavimo, da je povečanje napetosti samo zaradi OA – OC = reaktiven padec v črti.

Če upoštevamo, da so c0 in L0 vrednosti kapacitivnosti in induktivnosti na km prenosne črte, kjer je l dolžina črte.

Ker je v primeru dolge prenosne črte kapacitivnost porazdeljena skozi celotno dolžino, je povprečen tok, ki teče,

Iz zgornje enačbe je popolnoma očitno, da je povečanje napetosti na prejemniški strani neposredno sorazmerno s kvadratom dolžine črte, zato v primeru dolge prenosne črte narašča s povečevanjem dolžine in lahko preseže tudi uporabo napetosti na pošiljališki strani, kar vodi do pojave, znane kot Ferranti učinek. Če želite testirati svoje znanje o Ferranti učinku in povezanim temam elektroenergetskega sistema, preverite naše MCQ (Multiple Choice Questions) o elektroenergetskih sistemih.

Je jasno, da je povečanje napetosti na prejemniški strani neposredno sorazmerno s kvadratom dolžine črte. V dolgih prenosnih črtah se to povečanje lahko celo preseže napetost na pošiljališki strani, kar vodi do pojave, znane kot Ferranti učinek. Če želite preveriti svoje znanje, preverite naše MCQ (Multiple Choice Questions) o elektroenergetskega sistema.