Leistung der Übertragungsleitung
Es gibt drei Haupttypen von Freileitungen:
Kurzstreckenfreileitung – Die Leitungslänge beträgt bis zu 60 km und die Spannung ist vergleichsweise gering, weniger als 20 kV.
Mittelstreckenfreileitung – Die Leitungslänge liegt zwischen 60 km und 160 km und die Spannung zwischen 20 kV und 100 kV.
Langstreckenfreileitung – Die Leitungslänge beträgt mehr als 160 km und die Spannung ist hoch, größer als 100 kV.
Unabhängig von der Kategorie der Freileitung, das Hauptziel ist es, Energie von einem Ende zum anderen zu übertragen.
Wie bei anderen elektrischen Systemen weist auch das Übertragungsnetz einige Verlustleistung und Spannungsabfall auf, wenn Energie vom Sender zum Empfänger übertragen wird. Daher kann die Leistung der Freileitung anhand ihrer Effizienz und Spannungsregelung bestimmt werden.
Die Spannungsregelung einer Freileitung ist ein Maß für den Spannungsänderung am Empfangsende von Leerlauf bis zur vollen Lastbedingung.
Jede Freileitung hat drei grundlegende elektrische Parameter. Die Leiter der Leitung haben elektrischen Widerstand, Induktivität und Kapazität. Da die Freileitung ein Satz von Leitern ist, die von einem Ort zum anderen geführt werden und von Übertragungsmasten gestützt werden, sind die Parameter gleichmäßig entlang der Leitung verteilt.
Die elektrische Leistung wird über eine Freileitung mit Lichtgeschwindigkeit übertragen, die 3 × 108 m ⁄ s beträgt. Die Frequenz der Leistung beträgt 50 Hz. Die Wellenlänge der Spannung und des Stromes der Leistung kann durch die folgende Gleichung bestimmt werden,
f.λ = v, wobei f die Netzfrequenz, λ die Wellenlänge und υ die Lichtgeschwindigkeit ist.
Daher ist die Wellenlänge der übertragenen Leistung im Vergleich zur üblicherweise verwendeten Leitungslänge der Freileitung sehr lang.
Aus diesem Grund werden bei Freileitungen mit einer Länge von weniger als 160 km die Parameter als konzentriert und nicht verteilt angenommen. Solche Leitungen werden als elektrisch kurze Freileitungen bezeichnet. Diese elektrisch kurzen Freileitungen werden wiederum in kurze Freileitungen (Länge bis 60 km) und mittlere Freileitungen (Länge zwischen 60 und 160 km) unterteilt. Bei kurzen Freileitungen wird der kapazitive Parameter ignoriert, während bei mittleren Leitungen die Kapazität als konzentriert in der Mitte der Leitung oder halbiert an beiden Enden der Freileitung angenommen wird. Bei Leitungen mit einer Länge von mehr als 160 km werden die Parameter als verteilt über die Leitung angenommen. Dies wird als lange Freileitung bezeichnet.
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