Какво е кратка предавателна линия?

Определение на кратка предавателна линия

Кратка предавателна линия се дефинира като предавателна линия, дълга по-малко от 80 км (50 мили) или с напрежение под 69 кВ.

 Кратка предавателна линия се дефинира като предавателна линия с ефективна дължина по-малко от 80 км (50 мили) или с напрежение под 69 кВ. В противоположност на средните и дълги предавателни линии, зарядната токова стойност в тази линия е пренебрегаема, затова паралелната капацитивност може да бъде игнорирана.

За кратка дължина, паралелната капацитивност на този тип линия се пренебрегва, а други параметри като електрическото съпротивление и индуктивността на тези кратки линии се комбинират, така че еквивалентната схема се представя както следва. Нека начертаем векторния диаграм за тази еквивалентна схема, взимайки за референция входящия ток Ir. Изходящият и входящият напрежения правят ъгъл с този референтен входящ ток, съответно φs и φr.

 Тъй като паралелната капацитивност се пренебрегва, изходящият ток е същият като входящия ток.

От горния фазорен диаграм на кратката предавателна линия можем да видим, че Vs приблизително е равно на:

Тъй като няма капацитивност, при празно натоварване токът през линията се счита за нула, затова при празно натоварване, входящото напрежение е същото като изходящото напрежение.

Според определението за регулация на напрежението в предавателната линия,

Тук, Vr и Vx са съответно пер единичното съпротивление и реактивното съпротивление на кратката предавателна линия.

Електрическата мрежа обикновено има два входа и два изхода, формирайки двупортова мрежа. Тази модел улеснява анализът на мрежата и може да бъде решена с помощта на 2×2 матрица.

Предавателната линия, като електрическа мрежа, може да бъде представена като двупортова мрежа.

Двупортовата мрежа на предавателната линия се представя с 2×2 матрица, използвайки ABCD параметри, които описват връзката между напреженията и токовете в мрежата.

Където, A, B, C и D са различни константи на предавателната мрежа.

Ако сложим Ir = 0 в уравнение (1), получаваме,

Затова A е напрежението, приложено на изходящия край, за всеки волт на входящия край, когато входящият край е отворен. То е безразмерно. Ако сложим Vr = 0 в уравнение (1), получаваме

C е токът в ампери, влизащ в изходящия край, за всеки волт на отворения входящ край. То има размерност на проводимост.

D е токът в ампери, влизащ в изходящия край, за всеки ампер на краткосръчен входящ край. То е безразмерно.

Сега, от еквивалентната схема, се установява, че,

Сравнявайки тези уравнения с уравнение 1 и 2, получаваме, A = 1, B = Z, C = 0 и D = 1. Както знаем, константите A, B, C и D са математически свързани с пасивната мрежа като:

AD − BC = 1

Тук, A = 1, B = Z, C = 0, и D = 1

⇒ 1.1 − Z.0 = 1

Значи, изчисленията са коректни за кратка предавателна линия. От горното уравнение (1),

Когато Ir = 0, това означава, че входящите терминали са отворени, и тогава от уравнение 1, получаваме входящото напрежение при празно натоварване.

and според определението за регулация на напрежението в предавателната линия,

  Пренебрегване на паралелната капацитивност

В кратка предавателна линия, паралелната капацитивност се игнорира, улеснявайки изчисленията.

 Фазорен диаграм

Фазорният диаграм използва входящия ток като референция за сравнение на напреженията.

 Представяне като двупортова мрежа

Кратките предавателни линии могат да бъдат моделирани като двупортови мрежи, използвайки ABCD параметри за анализ.

 Ефективност на изпълнение

Ефективността на кратка предавателна линия се изчислява подобно на други електрически устройства, основавайки се на електрическото съпротивление.