Epekto ng Ferranti sa Mga Linya ng Transmision: Ano ito?

Ano ang Ferranti Effect?

Ang Ferranti effect ay isang fenomeno na naglalarawan ng pagtaas ng voltage na nangyayari sa receiving end ng isang mahabang transmission line kumpara sa voltage sa sending end. Ang Ferranti effect ay mas karaniwan kapag ang load ay napakaliit, o walang load na konektado (i.e. open circuit). Ang Ferranti effect ay maaaring ipahayag bilang isang factor, o bilang porsiyentong pagtaas.

Sa pangkalahatang praktikal, alam natin na para sa lahat ng electrical systems, ang current ay lumilipad mula sa rehiyon ng mas mataas na potential patungo sa rehiyon ng mas mababang potential upang kompensasyon sa electrical potential difference na umiiral sa sistema. Sa lahat ng praktikal na kaso, ang sending end voltage ay mas mataas kaysa sa receiving end dahil sa line losses, kaya ang current ay lumilipad mula sa source o supply end patungo sa load.

Ngunit noong 1890, si Sir S.Z. Ferranti ay naglabas ng isang kahanga-hangang teorya tungkol sa medium transmission line o mahabang transmission lines na nagsasaad na sa kaso ng light loading o no-load operation ng transmission system, ang receiving end voltage ay madalas na lumalaki higit pa sa sending end voltage, na nagdudulot ng isang fenomeno na tinatawag na Ferranti effect sa power system.

Ferranti Effect sa Transmission Line

Isang mahabang transmission line ay maaaring ituring na binubuo ng malaking halaga ng capacitance at inductance na nakapamahala sa buong haba ng linya. Ang Ferranti Effect ay nangyayari kapag ang current na inuutos ng distributed capacitance ng linya ay mas malaki kaysa sa current na kaugnay ng load sa receiving end ng linya (sa panahon ng light o no load).

Ang capacitor charging current na ito ay nagdudulot ng voltage drop sa ibabaw ng line inductor ng transmission system na nasa phase sa mga sending end voltages. Ang voltage drop na ito ay patuloy na lumalaki additively habang kami ay lumilipad patungo sa load end ng linya at sa susunod, ang receiving end voltage ay may tendensiya na lumaki higit pa sa applied voltage na nagdudulot ng fenomeno na tinatawag na Ferranti effect sa power system. Ito ay ilustrado sa tulong ng phasor diagram sa ibaba.

Kaya ang parehong capacitance at inductor effect ng transmission line ay pantay-pantay na responsable sa pag-occur ng partikular na fenomeno, at kaya ang Ferranti effect ay maliit sa kaso ng isang maikling transmission line dahil ang inductor ng ganitong linya ay praktikal na itinuturing na lumalapit sa zero. Sa pangkalahatan, para sa 300 Km na linya na nag-ooperate sa frequency ng 50 Hz, ang no-load receiving end voltage ay natuklasan na 5% mas mataas kaysa sa sending end voltage.

Ngayon, para sa analisis ng Ferranti effect, isang tingin natin sa phasor diagrams na ipinakita sa itaas.
Dito, Vr ay itinuturing na ang reference phasor, na kinakatawan ng OA.

Ito ay kinakatawan ng phasor OC.

Ngayon, sa kaso ng isang "mahabang transmission line," ito ay praktikal na natuklasan na ang line electrical resistance ay maliit kumpara sa line reactance. Kaya maaari nating asumahan na ang haba ng phasor Ic R = 0; maaari nating isaalang-alang na ang pagtaas ng voltage ay lamang dahil sa OA – OC = reactive drop sa linya.

Ngayon, kung isaalang-alang natin ang c0 at L0 ang mga halaga ng capacitance at inductor per km ng transmission line, kung saan l ang haba ng linya.

Dahil, sa kaso ng isang mahabang transmission line, ang capacitance ay nakapamahala sa buong haba nito, ang average current na lumilipad ay,

Kaya ang pagtaas ng voltage dahil sa line inductor ay ibinibigay ng,

Mula sa itaas na equation, ito ay lubos na malinaw na ang pagtaas ng voltage sa receiving end ay direktang proporsyonal sa square ng haba ng linya, at kaya sa kaso ng isang mahabang transmission line, ito ay patuloy na lumalaki kasama ang haba, at maging lumampas pa sa applied sending end voltage sa ilang pagkakataon, na nagdudulot ng fenomeno na tinatawag na Ferranti effect. Kung nais mong makuha ang quiz tungkol sa Ferranti effect at mga related power system topics, bisitahin ang aming power system MCQ (Multiple Choice Questions).

Pahayag: Respetuhin ang original, mga artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may infringement pakiusap kontakin upang tanggalin.