Ferranti efekat u prenosnim linijama: Šta je to?

Šta je Feranti efekat?

Feranti efekat je fenomen koji opisuje povećanje napona na prijemnoj strani dugog prenosnog kabela u odnosu na napon na pošiljačkoj strani. Feranti efekat je češći kada je opterećenje vrlo malo ili ne postoji (tj. otvoreni krug). Feranti efekat se može izraziti kao faktor ili procentualno povećanje.

U opštej praksi znamo da za sve električne sisteme struja teče od oblasti veće potencijale do oblasti manje potencijale kako bi se kompenzirala električna razlika potencijala koja postoji u sistemu. U svim praktičnim slučajevima, napon na pošiljačkoj strani je veći od napona na prijemnoj strani zbog gubitaka na liniji, tako da struja teče od izvora ili strane snabdijevanja do opterećenja.

Ali Sir S.Z. Ferranti, 1890. godine, predstavio je iznenađujuću teoriju o srednjim prenosnim linijama ili linijama daleke prenose, sugerirajući da u slučaju lagane opterećenosti ili rada bez opterećenja, napon na prijemnoj strani često raste iznad napona na pošiljačkoj strani, što dovodi do fenomena poznatog kao Feranti efekat u elektroenergetskom sistemu.

Feranti efekat u prenosnom kabelu

Dugački prenosni kabel može se smatrati da sadrži značajan iznos kapacitansa i indukcije raspodeljenih duž cele dužine linije. Feranti efekat se javlja kada je struja koju povlači raspodeljeni kapacitans linije veća od struje vezane za opterećenje na prijemnoj strani linije (tokom laganog ili bez opterećenja).

Ova struja za punjenje kondenzatora dovodi do padanja napona na indukciji linije sistema prenosa koje je u fazi sa naponom na pošiljačkoj strani. Ovo padanje napona nastavlja da se aditivno povećava kako se krećemo prema kraju opterećenja linije, i konsekventno, napon na prijemnoj strani teži da bude veći od primenjenog napona, što dovodi do fenomena poznatog kao Feranti efekat u elektroenergetskom sistemu. Ilustrujemo to pomoću faznog dijagrama ispod.

Tako su i kapacitans i indukcija prenosne linije jednako odgovorni za ovaj poseban fenomen, i stoga je Feranti efekat zanemarljiv u slučaju kratke prenosne linije jer se indukcija takve linije praktično smatra blizu nule. Opštenito, za liniju dužine 300 km koja radi na frekvenciji od 50 Hz, utvrđeno je da je napon na prijemnoj strani bez opterećenja 5% veći od napona na pošiljačkoj strani.

Sada, za analizu Feranti efekta, posmatrajmo fazne dijagrame prikazane iznad.
Ovdje, Vr se smatra referentnim faznim vektorom, predstavljenim sa OA.

Ovo je predstavljeno faznim vektorom OC.

Sada, u slučaju "dugog prenosnog kabela," praktično se uočilo da je otpor linije zanemarljivo mali u odnosu na reaktivnu otpornost. Stoga možemo pretpostaviti da je dužina faznog vektora Ic R = 0; možemo smatrati da se povećanje napona dešava samo zbog OA – OC = reaktivni pad na liniji.

Sada, ako pretpostavimo da su c0 i L0 vrednosti kapacitansa i indukcije po kilometru prenosne linije, gde je l dužina linije.

Pošto je u slučaju dugog prenosnog kabela kapacitans raspodeljen duž njegove dužine, prosečna struja koja teče je,

Tako, povećanje napona zbog indukcije linije daje se sledećom formulom,

Iz ove jednačine je apsolutno jasno da je povećanje napona na prijemnoj strani direktno proporcionalno kvadratu dužine linije, i stoga u slučaju dugog prenosnog kabela ono nastavlja da raste sa dužinom, i čak može da premaši primenjeni napon na pošiljačkoj strani, što dovodi do fenomena poznatog kao Feranti efekat. Ako želite da budete testirani na Feranti efektu i srodnim temama elektroenergetskega sistema, pogledajte naše višestruke izbore (Multiple Choice Questions).

Izjava: Poštovanje originala, dobre članke zasluguju na deljenje, ako postoji kršenje autorskih prava molimo da kontaktirate za obrisanje.