• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Эффект Ферранти на линиях электропередач: Что это такое?

Electrical4u
Поле: Основы электротехники
0
China

Что такое эффект Ферранти?

Эффект Ферранти — это явление, описывающее увеличение напряжения на приемном конце длинной линии передачи по сравнению с напряжением на отправляющем конце. Эффект Ферранти более распространен, когда нагрузка очень мала или отсутствует (т.е. открытая цепь). Эффект Ферранти можно выразить как коэффициент или как процентное увеличение.

В общем практике известно, что для всех электрических систем ток течет из области большего потенциала в область меньшего потенциала, чтобы компенсировать разность электрического потенциала, существующую в системе. В практических случаях напряжение на отправляющем конце выше, чем на приемном, из-за потерь в линии, поэтому ток течет от источника или подающего конца к нагрузке.

Однако сэр С.З. Ферранти в 1890 году предложил удивительную теорию о средних линиях передачи или длинных линиях передачи, утверждая, что при малой нагрузке или работе без нагрузки системы передачи, напряжение на приемном конце часто превышает напряжение на отправляющем конце, что приводит к явлению, известному как эффект Ферранти в энергосистеме.

Эффект Ферранти в линии передачи

Длинная линия передачи может рассматриваться как содержащая значительное количество емкости и индуктивности, распределенных по всей длине линии. Эффект Ферранти возникает, когда ток, потребляемый распределенной емкостью линии, больше, чем ток, связанный с нагрузкой на приемном конце линии (при малой или нулевой нагрузке).

Этот ток заряда конденсатора приводит к падению напряжения на индуктивности линии передачи, которое находится в фазе с напряжением на отправляющем конце. Это падение напряжения продолжает увеличиваться аддитивно, по мере движения к концу нагрузки, и, следовательно, напряжение на приемном конце становится больше, чем применяемое напряжение, что приводит к явлению, называемому эффектом Ферранти в энергосистеме. Мы проиллюстрируем это с помощью фазового диаграммы ниже.

Эффект Ферранти в линии передачи

Таким образом, как емкость, так и индуктивность линии передачи одинаково ответственны за возникновение этого явления, и, следовательно, эффект Ферранти незначителен в случае короткой линии передачи, так как индуктивность такой линии практически считается близкой к нулю. В общем, для линии длиной 300 км, работающей на частоте 50 Гц, было обнаружено, что напряжение на приемном конце без нагрузки на 5% выше, чем на отправляющем конце.

Теперь для анализа эффекта Ферранти рассмотрим фазовые диаграммы, показанные выше.
Здесь Vr считается эталонным фазовым вектором, представленным OA.

Это представлено фазовым вектором OC.

Теперь, в случае «длинной линии передачи», практически наблюдается, что электрическое сопротивление линии значительно меньше, чем реактивное сопротивление. Поэтому мы можем предположить, что длина фазового вектора Ic R = 0; мы можем считать, что повышение напряжения происходит только из-за OA – OC = реактивное падение напряжения в линии.

Теперь, если мы примем, что c0 и L0 — значения емкости и индуктивности на км линии передачи, где l — длина линии.

Поскольку в случае длинной линии передачи емкость распределена по всей ее длине, средний ток, протекающий через нее, равен,

Таким образом, повышение напряжения за счет индуктивности линии задается выражением,

Из приведенного выше уравнения абсолютно очевидно, что повышение напряжения на приемном конце прямо пропорционально квадрату длины линии, и, следовательно, в случае длинной линии передачи оно продолжает увеличиваться с длиной, и даже превышает напряжение на отправляющем конце, что приводит к явлению, называемому эффектом Ферранти. Если вы хотите проверить свои знания по эффекту Ферранти и связанным темам энергосистем, обратитесь к нашим тестам с выбором ответа по энергосистемам (Multiple Choice Questions).

Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят того, чтобы ими делиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.

Оставить чаевые и поощрить автора

Рекомендуемый

Основные аварии трансформаторов и проблемы в работе при легком газе
1. Запись о происшествии (19 марта 2019 года)19 марта 2019 года в 16:13 на панели мониторинга было зарегистрировано действие легкого газа на третьем основном трансформаторе. В соответствии с Правилами эксплуатации силовых трансформаторов (DL/T572-2010), персонал по оперативному и техническому обслуживанию (ОТиТО) проверил состояние третьего основного трансформатора на месте.Подтверждено на месте: Панель неэлектрической защиты WBH третьего основного трансформатора сообщила о действии легкого газа
02/05/2026
Неисправности и устранение одиночных фазовых замыканий на землю в линиях распределения 10 кВ
Характеристики и устройства обнаружения однофазных замыканий на землю1. Характеристики однофазных замыканий на землюЦентральные аварийные сигналы:Срабатывает предупредительный звонок, загорается сигнальная лампа с надписью «Замыкание на землю на шинном участке [X] кВ, секция [Y]». В системах с компенсацией замыканий на землю через дугогасящую (Петерсена) катушку также загорается индикатор «Дугогасящая катушка включена».Показания вольтметра контроля изоляции:Напряжение повреждённой фазы снижается
01/30/2026
Режим заземления нейтральной точки для трансформаторов электросети 110кВ~220кВ
Схемы заземления нейтральных точек трансформаторов электрических сетей 110-220 кВ должны соответствовать требованиям изоляционной прочности нейтральных точек трансформаторов и стремиться к тому, чтобы нулевое последовательное сопротивление подстанций оставалось практически неизменным, обеспечивая при этом, что нулевое комплексное сопротивление в любой точке короткого замыкания в системе не превышает три раза полное комплексное сопротивление.Для новых строительных проектов и технических реконстру
01/29/2026
Почему подстанции используют камни гравий гальку и щебень
Почему в подстанциях используются камни, гравий, галька и щебень?На подстанциях оборудование, такое как силовые и распределительные трансформаторы, линии электропередачи, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока и разъединители, требует заземления. Помимо заземления, мы сейчас подробно рассмотрим, почему гравий и щебень широко используются на подстанциях. Хотя эти камни кажутся обычными, они играют важную роль в обеспечении безопасности и функциональности.В проектах заземления подстанций,
01/29/2026
Запрос
+86
Нажмите для загрузки файла
Загрузить
Получить приложение IEE Business
Используйте приложение IEE-Business для поиска оборудования получения решений связи с экспертами и участия в отраслевом сотрудничестве в любое время и в любом месте полностью поддерживая развитие ваших энергетических проектов и бизнеса