प्रवाह इम्पिडेन्स लोडिङ शक्ति प्रणाली का अध्ययन मा एक बहुत सार्थक पैरामिटर हुन्छ किनभने यसले प्रसारण लाइनहरुको अधिकतम लोडिङ क्षमता को अनुमान गर्ने मा प्रयोग गरिन्छ।
तर SIL बुझ्न अघि, हामीले पहिले प्रवाह इम्पिडेन्स (Zs) को बारेमा एक धारणा लिनुपर्छ। यसलाई दुई तरिकाले वर्णन गर्न सकिन्छ, एक सजिलो र अर्को थोरै जटिल।
तरिका १
यो एक विख्यात तथ्य हो कि लामो प्रसारण लाइनहरु (> २५० किमी) मा वितरित इन्डक्टेन्स र क्यापेसिटेन्स आफ्नो अंतर्निहित गुण भएका छन्। जब लाइन चार्ज हुन्छ, क्यापेसिटेन्स घटक लाइनलाई रिएक्टिभ शक्ति दिन्छ र इन्डक्टेन्स घटकले रिएक्टिभ शक्ति उत्तोलन गर्छ। अब यदि हामी दुई रिएक्टिभ शक्तिहरुको संतुलन लिन्छौं भने हामी यस अन्तर्गत पुग्छौं
क्यापेसिटिभ VAR = इन्डक्टिभ VAR
यत्र,
V = फेज वोल्टेज
I = लाइन धारा
Xc = प्रति फेज क्यापेसिटिभ रिएक्टेन्स
XL = प्रति फेज इन्डक्टिभ रिएक्टेन्स
सरलीकरण गर्दा
यत्र,
f = प्रणालीको फ्रिक्वेन्सी
L = लाइनको एकाइ लामीको इन्डक्टेन्स
l = लाइनको लामी
त्यसैले हामी पाउँछौं,
यो रिजिस्टन्सको आयाम भएको प्रवाह इम्पिडेन्स हो। यसलाई एउटा शुद्ध रिजिस्टिभ लोड मान्न सकिन्छ जुन जब लाइनको प्राप्ति छोरमा जोडिएको छ, तब क्यापेसिटिभ रिएक्टेन्सद्वारा उत्पन्न रिएक्टिभ शक्ति लाइनको इन्डक्टिभ रिएक्टेन्सले पूर्णतया उत्तोलन गर्छ।
यो निर्निमित्त लाइनको विशिष्ट इम्पिडेन्स (Zc) हो।
तरिका २
लामो प्रसारण लाइनको विश्लेषण गर्दा हामीले निम्न अन्तर्गत प्राप्त गर्छौं वोल्टेज र धाराको समीकरण, जुन लाइनको प्राप्ति छोरबाट x दूरीमा रहेको बिन्दुमा हुन्छ
यत्र,
Vx र Ix = बिन्दु x मा वोल्टेज र धारा
VR र IR = प्राप्ति छोरमा वोल्टेज र धारा
Zc = विशिष्ट इम्पिडेन्स
δ = प्रसारण स्थिरांक
Z = प्रति एकाइ लामी प्रति फेज श्रृंखला इम्पिडेन्स
Y = प्रति एकाइ लामी प्रति फेज शंखला अधिमिटेन्स
δ को मान वोल्टेजको ऊपरी समीकरणमा राख्दा हामी पाउँछौं
यत्र,
हामी देख्छौं कि तात्कालिक वोल्टेज दुई टर्महरू भित्र्याउँछ, जुन दुवै पनि समय र दूरीको फलन हुन्छ। त्यसैले यी दुई प्रवाह तरंगहरू प्रतिनिधित्व गर्छ। पहिलो एक धनात्मक एक्सपोनेन्सियल भाग हुन्छ जुन प्राप्ति छोरमा गइरहने तरंग र यसलाई घटनात्मक तरंग भनिन्छ। तर अर्को ऋणात्मक एक्सपोनेन्सियल भाग फिर्ता तरंग प्रतिनिधित्व गर्छ। लाइनको कुनै बिन्दुमा, वोल्टेज दुई तरंगहरूको योग हुन्छ। यो धारातरंगहरूको लागि पनि सच हुन्छ।
अब, यदि लोड इम्पिडेन्स (ZL) ZL = Zc रुपमा चयन गरिएको छ र हामी जान्छौं
त्यसैले
र यसैले फिर्ता तरंग लुप्त हुन्छ। यस्तो लाइनलाई अनन्त लाइन भनिन्छ। यसले स्रोतलाई लाइनमा कुनै अन्त छैन भन्ने लाग्छ किनभने यसले कुनै फिर्ता तरंग प्राप्त गर्दैन।
त्यसैले, यस्तो लाइनलाई अनन्त लाइन बनाउने इम्पिडेन्सलाई प्रवाह इम्पिडेन्स भनिन्छ। यसको मान लगभग ४०० ओहम र ओवरहेड लाइनहरुको लागि फेझ कोण ० देखि –१५ डिग्री र अन्तर्मूली तारहरुको लागि लगभग ४० ओहम हुन्छ।
प्रवाह इम्पिडेन्स शब्दलाई लगभग प्रसारण लाइनमा बिजली चमक वा स्विचिङ द्वारा उत्पन्न बढी बारेमा उपयोग गरिन्छ, जहाँ लाइनको नुक्सान नग्न गरिन सकिन्छ जसको लागि
अब हामीले प्रवाह इम्पिडेन्स बुझ्यौं, हामीले सजिलै प्रवाह इम्पिडेन्स लोडिङ परिभाषा गर्न सक्छौं।
SIL लाइन द्वारा लाइनको प्रवाह इम्पिडेन्सको समान मानका शुद्ध रिजिस्टिभ लोडलाई प्रदान गरिने शक्तिलाई परिभाषा गरिन्छ। त्यसैले हामी लेख्न सक्छौं
SIL को एकाइ वाट वा MW हुन्छ।
जब लाइन प्रवाह इम्पिडेन्स द्वारा समाप्त हुन्छ भने प्राप्ति छोरको वोल्टेज प्रस्थान छोरको वोल्टेजको बराबर हुन्छ र यो अवस्था फ्लैट वोल्टेज प्रोफाइल भनिन्छ। निम्न चित्रले विभिन्न लोडिङ अवस्थाहरूको वोल्टेज प्रोफाइल देखाउँछ।
यो ध्यान दिनुपर्छ कि प्रवाह इम्पिडेन्स र यसैले SIL लाइनको लामीले स्वतन्त्र छ। लाइनको विभिन्न बिन्दुहरूमा प्रवाह इम्पिडेन्सको मान समान हुन्छ र यसैले वोल्टेज पनि समान हुन्छ।
संशोधित लाइनको अवस्थामा, प्रवाह इम्पिडेन्सको मान यसरी संशोधित हुन्छ
