Pagsisilbing Impedance na Pag-load o SIL

Surge Impedance Loading ay isang napakalaking parametro sa pag-aaral ng mga sistema ng enerhiya dahil ito ay ginagamit sa pagsusuri ng pinakamataas na kapasidad ng pag-load ng transmission lines.
Ngunit bago maintindihan ang SIL, kailangan muna nating malaman kung ano ang Surge Impedance (Zs). Ito ay maaaring ipaliwanag sa dalawang paraan: isang mas simpleng paraan at isa pang higit na detalyado.
Paraan 1
Ito ay isang malayong katotohanan na ang mahabang transmission lines (> 250 km) ay may distributibong induktansiya at kapasitansiya bilang bahagi ng kanilang natural na katangian. Kapag na-charge ang linya, ang komponente ng kapasitansiya ay nagbibigay ng reactive power sa linya habang ang komponente ng induktansiya ay nagsasangkot ng reactive power. Ngayon, kung kukunin natin ang balanse ng dalawang reactive powers, makakamtan natin ang sumusunod na ekwasyon

Capacitive VAR = Inductive VAR

Kung saan,
V = Phase voltage
I = Line Current
Xc = Capacitive reactance per phase
XL = Inductive reactance per phase
Matapos i-simplify

Kung saan,
f = Frequency of the system
L = Inductance per unit length of the line
l = Length of the line
Kaya nakuha natin,

Ang quantity na ito na may dimensyon ng resistance ay ang Surge Impedance. Ito ay maaaring ituring bilang isang purely resistive load na kapag konektado sa receiving end ng linya, ang reactive power na idinudulot ng capacitive reactance ay ganap na susubukan ng inductive reactance ng linya.
Wala itong iba kundi ang Characteristic Impedance (Zc) ng isang walang loss na linya.

Paraan 2
Mula sa rigorous solution ng isang mahabang transmission line nakuha natin ang sumusunod na ekwasyon para sa voltage at current sa anumang punto sa linya sa layo x mula sa receiving end

Kung saan,
Vx and Ix = Voltage and Current at point x
VR and IR = Voltage and Current at receiving end
Zc = Characteristic Impedance
δ = Propagation Constant

Z = Series impedance per unit length per phase
Y = Shunt admittance per unit length per phase
Matapos ilagay ang value ng δ sa itaas na ekwasyon ng voltage nakuha natin

Kung saan,

Naririto kami na ang instantaneous voltage ay binubuo ng dalawang termino kung saan bawat isa ay isang function ng oras at layo. Kaya naman sila ay kumakatawan sa dalawang travelling waves. Ang unang isa ay ang positive exponential part na kumakatawan sa isang wave na lumalakad patungo sa receiving end at kaya ito ay tinatawag na incident wave. Samantalang ang ibang parte na may negative exponential ay kumakatawan sa reflected wave. Sa anumang punto sa linya, ang voltage ay ang sum ng parehong waves. Ang parehong totoo rin para sa current waves.
Ngayon, kung suposin na ang load impedance (ZL) ay napili na ZL = Zc, at alam natin

Kaya

at kaya ang reflected wave ay nawawala. Ang ganitong linya ay tinatawag na infinite line. Tila wala itong dulo sa source dahil hindi ito tumatanggap ng reflected wave.
Kaya, ang ganitong impedance na nagbibigay ng linya bilang infinite line ay kilala bilang surge impedance. Ito ay may halaga ng humigit-kumulang 400 ohms at phase angle na nagbabago mula 0 hanggang –15 degree para sa overhead lines at paligid ng 40 ohms para sa underground cables.

Ang term surge impedance ay kasama sa mga surges sa transmission line na maaaring dahil sa lightning o switching, kung saan ang mga line losses ay maaaring i-neglect na tulad ng

Ngayon na naintindihan natin ang Surge Impedance, madali tayo magbigay ng definition sa Surge Impedance Loading.
SIL ay inilalarawan bilang ang power na inililipad ng linya sa isang purely resistive load na may halaga na katumbas ng surge impedance ng linya. Kaya natin maaari itong isulat

Ang unit ng SIL ay Watt o MW.
Kapag ang linya ay natapos sa surge impedance, ang receiving end voltage ay katumbas ng sending end voltage at ang kaso na ito ay tinatawag na flat voltage profile. Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng voltage profile para sa iba't ibang loading cases.

Dapat ding tandaan na ang surge impedance at kaya ang SIL ay independiente sa haba ng linya. Ang halaga ng surge impedance ay magiging parehas sa lahat ng puntos sa linya at kaya ang voltage.
Sa kaso ng isang Compensated Line, ang halaga ng surge impedance ay aayon sa

Kung saan, Kse = % of series capacitive compensation by Cse

KCsh = % of Shunt capacitive compensation by Csh

Klsh = % of shunt inductive compensation by Lsh

Ang equation para sa SIL ngayon ay gagamit ng modified Zs.

Pahayag: Igalang ang original, mga artikulong maaaring ibahagi, kung may infringement paki-contact para tanggalin.