Prijenosne linije

Linija prijenosa ima ključnu funkciju prenosa električne energije od podstaničnih postaja do različitih distribucijskih jedinica. Efektivno prenosi valove napon i struja s jednog kraja na drugi. Strukturno, linija prijenosa sastoji se od vodnika koji zadržava konzistentni presjek duž cijele duljine. Međutim, zrak služi kao izolacijsko ili dielektrično sredstvo smješteno između vodnika, igrajući ključnu ulogu u sprječavanju elektroenergetske curenja i osiguravanju sigurnog i učinkovitog prenosa struje.

Iz sigurnosnih razloga, održavaju se značajne razdaljine između linije prijenosa i tla. Električne kule koriste se za podršku vodnicima linije prijenosa. Ove kule su izgrađene od čelika kako bi vodnicima pružile veliku snagu i stabilnost, osiguravajući pouzdano prenose struje. Kada je riječ o prenosu visokonaponske struje na velike udaljenosti, često se koristi visokonaponska jednosmjerna struja (HVDC) u linijama prijenosa zbog njihovih posebnih prednosti u smanjenju gubitaka struje i poboljšanju učinkovitosti prenosa.

Parametri linije prijenosa

Uspjeh linije prijenosa ovisi o njenim unutarnjim parametrima. Linija prijenosa glavno ima četiri ključna parametra: otpor, induktivnost, kapacitet i shunt provodljivost. Ovi parametri su ravnomjerno raspoređeni duž cijele duljine linije, stoga se također nazivaju distribuirani parametri linije prijenosa. Svaki od ovih parametara igra ključnu ulogu u određivanju kako se električni signali i struja prenose, utječe na aspekte poput gubitaka struje, pada napona i integriteta signala.

Induktivnost i otpor zajedno formiraju serijalni impedans, dok kapacitet i provodljivost zajedno čine shunt admisiju. Ispod su detaljno objašnjeni neki od ključnih parametara linije prijenosa:

Induktivnost linije

Kada struja teče kroz liniju prijenosa, inducirana je magnetska točkota. Kako struja unutar linije prijenosa fluktuira, magnetska točkota se također mijenja. Ova varijacija magnetske točkote dovodi do indukcije elektromotornog napon (emf) u krugu. Veličina induciranog emf-a je direktno proporcionalna brzini promjene magnetske točkote. Generirani emf u liniji prijenosa suprotstavlja protoku struje kroz vodnik, a ta karakteristika poznata je kao induktivnost linije.

Kapacitet linije

U linijama prijenosa, zrak služi kao dielektrično sredstvo. Ovo dielektrično sredstvo efektivno formira kondenzator između vodnika, koji ima sposobnost pohranjivanja električne energije i time povećava kapacitet linije. Kapacitet vodnika definiran je kao omjer prisutnog naboja i potencijalne razlike na njemu.

U kratkim linijama prijenosa, učinak kapaciteta često može se smatrati zanemarivim. Međutim, u dalekom prijenosu, postaje jedan od najključnijih parametara. Značajno utječe na razne aspekte električnog sustava, uključujući njegovu učinkovitost, regulaciju napona, faktor snage i opću stabilnost.

Shunt provodljivost

Zrak djeluje kao dielektrično sredstvo između vodnika u liniji prijenosa. Kada se alternativni napon primijeni na vodnike, zbog nedostataka u dielektričnom sredstvu, određena količina struje teče kroz dielektrično sredstvo. Ova struja naziva se curenje struje. Magnituda curenja struje ovisi o atmosferskim uvjetima i okolišnim faktorima poput vlage i površinskih otiska. Shunt provodljivost definirana je kao protok ove curenje struje između vodnika. Ravnomjerno je raspoređena duž cijele duljine linije, predstavljena simbolom "Y" i mjeri se u Siemensima.

Prestažnost linija prijenosa

Koncept prestižnosti linija prijenosa obuhvaća izračunavanje raznih parametara, uključujući slabački napon, slabačku struju, faktor snage na početku, gubitke struje unutar linija, učinkovitost prijenosa, regulaciju napona, kao i granice toka struje tijekom običnih i privremennih stanja. Ovi izračuni prestižnosti imaju ključnu ulogu u planiranju električnih sustava. Između ostalih, neki ključni parametri su detaljnije objašnjeni ispod:

Regulacija napona

Regulacija napona definirana je kao razlika u magnitudi napona između slabačkog i primateljskog kraja linije prijenosa.

Važne točke

Admisija je ključni električni parametar koji kvantificira sposobnost električnog kruga, ili specifičnije, učinkovitost linije prijenosa, da omogući nerazbijeno protjecanje izmjenične struje (AC). Njegova SI jedinica je Siemens, a obično se označava simbolom "Y". U suštini, veća vrijednost admisije upućuje na to da krug ili linija prijenosa pruža manji otpor protjecanju AC, omogućujući strujanju da prođe slobodnije.

Suprotno tome, impedancija je recipročna vrijednost admisije. Mjeri ukupni otpor koji linija prijenosa predstavlja protjecanju AC. Kada AC prolazi kroz liniju prijenosa, impedancija uzima u obzir kombinirani učinak otpora, induktivnog reaktansa i kapacitivnog reaktansa, koji zajedno stvaraju prepreku protjecanju struje. Impedancija mjeri se u ohmima i predstavlja se simbolom "Z". Veća vrijednost impedancije upućuje na veću teškoću za AC da protječe kroz liniju, rezultirajući smanjenim razinama struje i potencijalnim gubitcima snage.