Ferranti-Efekto en Energiitransdonlinioj: Kio ĝi estas?

Kio estas Ferranti-efekto?

La Ferranti-efekto estas fenomeno, kiu priskribas la pligrandon de voltage, kiun oni observas je la ricevanta fino de longa transdonlinio relative al la voltage je la sendanta fino. La Ferranti-efekto estas pli ofta, kiam la ŝargo estas tre malgranda aŭ neniu ŝargo estas konektita (t.e. malfermita cirkvo). La Ferranti-efekton oni povas esprimi kiel faktoro aŭ procenta pligrando.

En ĝenerala praktiko ni scias, ke en ĉiuj elektraj sistemoj kuranta fluas de la regiono de pli alta potencialo al la regiono de pli malalta potencialo, por kompensi la elektran potencialan diferencon, kiu ekzistas en la sistemo. En ĉiuj praktikaj kazoj, la sendanta fino havas pli altan voltan ol la ricevanta fino pro liniaj perdoj, do la kuranta fluas de la fonto aŭ la provizenda fino al la ŝargo.

Sed Sir S.Z. Ferranti, en la jaro 1890, proponis mirigan teorion pri mezaj transdonlinioj aŭ longdistancaj transdonlinioj, sugestante, ke en okazo de leĝera ŝargo aŭ senŝarga operacio de la transdonsistemo, la ricevanta fina voltage ofte pligrandigas pli ol la sendanta fina voltage, kondukante al fenomeno konata kiel Ferranti-efekto en energisistemo.

Ferranti-efekto en Transdonlinio

Longa transdonlinio povas esti konsiderata kiel kunmetanta konsideble grandan kvanton de kapacitanco kaj induktancon distribuitajn tra la tuta longo de la linio. La Ferranti-efekto okazas, kiam la kuranto tirata de la distribuita kapacitanco de la linio mem estas pli granda ol la kuranto rilata al la ŝargo je la ricevanta fino de la linio ( dum leĝera aŭ nenioma ŝargo).

Ĉi tiu kapacitancarĝado kuranto kondukas al volt-droppo trans la linia induktoro de la transdonsistemo, kiu estas en fazo kun la sendantaj finaj voltage. Ĉi tiu volt-droppo daŭre pligrandigas aditive, kiel ni moviĝas al la ŝargfina fino de la linio, kaj sekve, la ricevanta fina voltage tendencas iĝi pli granda ol la aplikita voltage, kondukante al la fenomeno nomita Ferranti-efekto en energisistemo. Ni ilustras tion per fazon diagramon sube.

Do ambaŭ la kapacitanc- kaj induktanca efekto de transdonlinio estas egale respondeblaj por ĉi tiu aparta fenomeno okazi, kaj do la Ferranti-efekto estas neglektebla en okazo de mallonga transdonlinio, ĉar la induktoro de tia linio praktike estas konsiderata proksimi al nul. Ĝenerale por 300 Km linio funkcianta je frekvenco de 50 Hz, la senŝarga ricevanta fina voltage troviĝis 5% pli alta ol la sendanta fina voltage.

Nun por analizo de la Ferranti-efekto, konsideru la fazon diagramojn montritajn supre.
Ĉi tie, Vr estas konsiderata kiel la referenca fazon, reprezentita per OA.

Ĉi tio estas reprezentita per la fazon OC.

Nun en okazo de "longa transdonlinio," praktike observiĝis, ke la linia elektra rezisto estas neglekteble malgranda kompare al la linia reaktanco. Do ni povas supozi, ke la longeco de la fazon Ic R = 0; ni povas konsideri, ke la pligrando de la voltage estas nur pro OA – OC = reaktiva droppo en la linio.

Nun se ni konsideras c0 kaj L0 estas la valoroj de kapacitanco kaj induktancon per km de la transdonlinio, kie l estas la longeco de la linio.

Ĉar, en okazo de longa transdonlinio, la kapacitanco estas distribuita tra ĝia longo, la meza kuranta fluo estas,

Do la pligrando de la voltage pro la linia induktoro estas donita per,

El la supra ekvacio estas absolute evidente, ke la pligrando de la voltage je la ricevanta fino estas direktproporcia al la kvadrato de la linia longo, kaj do en okazo de longa transdonlinio ĝi daŭre pligrandiĝas kun longo, eĉ superas la aplikitan sendantan finan voltage foje, kondukante al la fenomeno nomita Ferranti-efekto. Se vi volas esti testita pri la Ferranti-efekto kaj rilataj temoj de energisistemo, kontrolu nian MCQ pri energisistemo (Multoblaj Elektaj Demandoj).

Deklaro: Respektu la originalan, bonajn artikolojn valoras dividadi, se estas endanĝerigo bonvolu kontaktu por forigi.