Linije prijenosa

Linija prijenosa ima ključnu ulogu u prenosu električne energije od podstaciona proizvodnje do različitih distributivnih jedinica. Efektivno prenosi talase napona i struje s jednog kraja na drugi. Strukturno, linija prijenosa sastoji se od vodika koji održava konstantni presjek duž cijele svoje dužine. Međutim, zrak funkcioniše kao izolativni ili dielektrični medij između vodika, igrajući vitalnu ulogu u sprječavanju elektroenergetske propusnosti i osiguravanju sigurnog i učinkovitog prenosa električne energije.

Iz bezbednosnih razloga, značajna je udaljenost održavana između linije prijenosa i tla. Električne kule koriste se za podršku vodičima linije prijenosa. Ove kule su izgrađene od čelika kako bi vodici dobili veliku snagu i stabilnost, osiguravajući pouzdani prenos struje. Kada je reč o prenosu visokonaponske električne energije na daleke rastojanja, često se koristi visokonaponski pravougaoni tok (HVDC) u linijama prijenosa zbog njegovih unikatnih prednosti u smanjenju gubitaka energije i poboljšanju učinkovitosti prenosa.

Parametri linije prijenosa

Prestavljanje linije prijenosa zavisi od njenih intrinzinih parametara. Linija prijenosa ima glavno četiri ključna parametra: otpor, induktivnost, kapacitet i shunt provodljivost. Ovi parametri su ravnomjerno raspoređeni duž cijele dužine linije, stoga se takođe nazivaju raspoređeni parametri linije prijenosa. Svaki od ovih parametara igra ključnu ulogu u određivanju načina prenosa električnih signala i moći, utičući na aspekte poput gubitaka moći, padova napona i integriteta signala.

Induktivnost i otpor zajedno čine serijaski 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, inducira magnetni fluks. Kako struja unutar linije prijenosa fluktuira, magnetni fluks se takođe mijenja. Ova promjena magnetnog fluksa dovodi do indukcije elektromotorne sile (emf) u krugu. Veličina inducirane emf je direktno proporcionalna brzini promjene magnetnog fluksa. Emf generisana u liniji prijenosa protivi se toku struje kroz vodik, a ova karakteristika se naziva induktivnost linije.

Kapacitet linije

U linijama prijenosa, zrak služi kao dielektrični medij. Taj dielektrični medij efektivno formira kondenzator između vodika, koji ima sposobnost skladištenja električne energije, povećavajući kapacitet linije. Kapacitet vodika definisan je kao omjer prisutnog naboja i potencijalne razlike između njega.

U kratkim linijama prijenosa, učinak kapaciteta često se može smatrati zanemarivim. Međutim, u dalekom prenosu, postaje jedan od najkritičnijih parametara. Značajno utiče na razne aspekte električnog sistema, uključujući njegovu učinkovitost, regulaciju napona, faktor snage i ukupnu stabilnost.

Shunt provodljivost

Zrak djeluje kao dielektrični medij između vodika u liniji prijenosa. Kada se alternativni napon primijeni na vodike, zbog nedostataka u dielektričnom mediju, određena količina struje teče kroz dielektrični medij. Ova struja se naziva propusna struja. Veličina propusne struje utiče atmosferske uslove i okružne faktore poput vlage i površinskih nadoležina. Shunt provodljivost definisana je kao tok ove propusne struje između vodika. Raspoređena je ravnomjerno duž cijele dužine linije, predstavljena simbolom "Y" i mjeri se u Siemensima.

Prestavljanje linija prijenosa

Koncept prestavljanja linija prijenosa obuhvata izračunavanje različitih parametara, uključujući napon na početnom kraju, struju na početnom kraju, faktor snage na početnom kraju, gubitke moći unutar linija, učinkovitost prenosa, regulaciju napona, kao i granice toka moći tokom i stabilnih i prelaznih stanja. Ovi izračuni prestavljanja imaju ključnu ulogu u planiranju električnih sistema. Između ostalih, neki ključni parametri su detaljnije objašnjeni ispod:

Regulacija napona

Regulacija napona definisana je kao razlika u veličini napona između početnog i kraja linije prijenosa.

Važni tačke

Admisija je ključni električni parametar koji kvantifikuje sposobnost električnog kruga, ili specifičnije, učinkovitost linije prijenosa, da omogući neprekidni tok alternativne struje (AC). Njegova SI jedinica je Siemens, a najčešće se označava simbolom "Y". U suštini, veća vrijednost admisije ukazuje na to da krug ili linija prijenosa pruža manji odpor toku AC, omogućavajući strujan prolazak.

S druge strane, impedans je recipročna vrednost admisije. Mjeri ukupni odpor koji linija prijenosa predstavlja toku AC. Kada AC prelazi kroz liniju prijenosa, impedans uzima u obzir kombinovani učinak otpora, induktivnog reaktansa i kapacitivnog reaktansa, koji zajedno stvaraju prepreku toku struje. Impedans se mjeri u ohmima i predstavlja se simbolom "Z". Veća vrijednost impedansa znači veću težinu za AC da prolazi kroz liniju, što rezultira smanjenim nivoima struje i potencijalnim gubitcima moći.