Ferranti-effek in oorspanningslyne: Wat is dit?

Wat is die Ferranti-effek?

Die Ferranti-effek is 'n verskynsel wat die toename in spanning beskryf wat by die ontvangsende einde van 'n lange oorspanningslyn ten opsigte van die spanning by die sendende einde plaasvind. Die Ferranti-effek is meer algemeen wanneer die belasting baie klein is, of geen belasting aangetak is (d.w.s. 'n oop sirkel). Die Ferranti-effek kan as 'n faktor, of as 'n persentasietoevoeging gestel word.

In algehele praktyk weet ons dat vir alle elektriese stelsels stroom vloei vanaf die gebied van hoër potensiaal na die gebied van laer potensiaal, om die elektriese potensiaalverskil wat in die stelsel bestaan, te kompenseer. In alle praktiese gevalle is die spanning by die sendende einde hoër as die spanning by die ontvangsende einde as gevolg van lynverlies, so vloei stroom van die bronne of die voorsieningseinde na die belasting.

Maar Sir S.Z. Ferranti het in die jaar 1890 met 'n verbluffende teorie gekom oor medium oorspanningslyne of langafstand-oorspanningslyne, wat voorstel dat in die geval van lig belasting of geen-belasting-operasie van die oorspanningsstelsel, die spanning by die ontvangsende einde dikwels verby die spanning by die sendende einde toeneem, wat lei tot 'n verskynsel bekend as die Ferranti-effek in 'n kragstelsel.

Ferranti-effek in Oorspanningslyn

'n Lange oorspanningslyn kan beskou word as 'n beduidende hoeveelheid kapasiteit en selfinduktion verdeel oor die hele lengte van die lyn. Die Ferranti-effek vind plaas wanneer die stroom getrek deur die verdeelde kapasiteit van die lyn self groter is as die stroom geassosieer met die belasting by die ontvangsende einde van die lyn (tijdens lig of geen belasting).

Hierdie kondensator-ladingstroom lei tot 'n spanning-val oor die lyn selfinduktor van die oorspanningsstelsel wat in fase is met die spannings by die sendende einde. Hierdie spanning-val neem additief toe terwyl ons na die belastings-einde van die lyn beweeg, en daardie die spanning by die ontvangsende einde geneig is om groter te word as die toegepaste spanning, wat lei tot die verskynsel genaamd die Ferranti-effek in 'n kragstelsel. Ons illustreer dit hieronder met behulp van 'n fasordiagram.

Dus is beide die kapasiteit- en selfinduktion-effek van die oorspanningslyn gelykwaardig verantwoordelik vir hierdie spesifieke verskynsel, en dus is die Ferranti-effek verwaarloosbaar in die geval van 'n kort oorspanningslyn, aangesien die selfinduktor van sodanige 'n lyn prakties naby nul beskou word. In die algemeen is vir 'n 300 km lyn wat op 'n frekwensie van 50 Hz bedryf, die spanning by die ontvangsende einde sonder belasting gevind om 5% hoër te wees as die spanning by die sendende einde.

Vir die analise van die Ferranti-effek laat ons nou die faserdiagramme hierbo oorweeg.
Hier, Vr word beskou as die verwysingsfasor, voorgestel deur OA.

Dit word voorgestel deur die faser OC.

Nou, in die geval van 'n "lange oorspanningslyn," is dit prakties waargeneem dat die lyn elektriese weerstand verwaarloosbaar klein is in vergelyking met die lynreaktans. Dus kan ons die lengte van die faser Ic R = 0; ons kan die toename in die spanning slegs toeskryf aan OA – OC = reaktiewe val in die lyn.

As ons nou c0 en L0 as die waardes van kapasiteit en selfinduktion per km van die oorspanningslyn beskou, waar l die lengte van die lyn is.

Aangesien, in die geval van 'n lange oorspanningslyn, die kapasiteit deur die hele lengte verdeel is, is die gemiddelde stroom wat vloei,

Dus is die toename in spanning as gevolg van die lynselfinduktion gegee deur,

Uit die bostaande vergelyking is dit absoluut duidelik dat die toename in spanning by die ontvangsende einde direk eweredig is aan die vierkant van die lynlengte, en dus in die geval van 'n lange oorspanningslyn neem dit toe met lengte, en gaan dit soms selfs verby die toegepasde spanning by die sendende einde, wat lei tot die verskynsel genaamd Ferranti-effek. As jy beproef wil word oor die Ferranti-effek en verwante kragstelseltemas, kyk dan na ons kragstelsel MCQ (Meervoudige Keusevrae).

Verklaring: Respekteer die oorspronklike, goeie artikels is die deel van deling, as daar inbreuk is kontak ons vir verwydering.