چه چیزی خط انتقال کوتاه است

تعریف خط انتقال کوتاه

خط انتقال کوتاه به عنوان یک خط انتقال با طول کمتر از ۸۰ کیلومتر (۵۰ مایل) یا با ولتاژ کمتر از ۶۹ کیلوولت تعریف می‌شود.

 خط انتقال کوتاه به عنوان یک خط انتقال با طول مؤثر کمتر از ۸۰ کیلومتر (۵۰ مایل) یا با ولتاژ کمتر از ۶۹ کیلوولت تعریف می‌شود. برخلاف خطوط انتقال متوسط و بلند، جریان شارژ خط در این نوع خطوط ناچیز است و بنابراین ظرفیت جانبی می‌تواند نادیده گرفته شود.

در طول کوتاه، ظرفیت جانبی این نوع خط نادیده گرفته می‌شود و پارامترهای دیگر مانند مقاومت الکتریکی و القایی این خطوط کوتاه بسته می‌شوند، بنابراین مدار معادل آن به صورت زیر نشان داده می‌شود. بیایید نمودار برداری برای این مدار معادل را با توجه به جریان انتهای دریافت Ir به عنوان مرجع رسم کنیم. ولتاژ انتهای ارسال و انتهای دریافت زوایای φs و φr را با آن مرجع جریان انتهای دریافت تشکیل می‌دهند.

 از آنجا که ظرفیت جانبی نادیده گرفته می‌شود، جریان انتهای ارسال همانند جریان انتهای دریافت است.

می‌توانیم از نمودار فازی خط انتقال کوتاه بالا مشاهده کنیم که Vs تقریباً برابر است با:

از آنجا که هیچ ظرفیتی وجود ندارد، در حالت بدون بار جریان از طریق خط صفر در نظر گرفته می‌شود، بنابراین در حالت بدون بار، ولتاژ انتهای دریافت همانند ولتاژ انتهای ارسال است.

بر اساس تعریف تنظیم ولتاژ خط انتقال،

در اینجا Vr و Vx به ترتیب مقاومت و واکنش واحد خط انتقال کوتاه هستند.

یک شبکه الکتریکی معمولاً دو ترمینال ورودی و دو ترمینال خروجی دارد که یک شبکه دو-پورتی را تشکیل می‌دهد. این مدل تحلیل شبکه را ساده می‌کند و می‌تواند با استفاده از یک ماتریس ۲×۲ حل شود.

چون یک خط انتقال نیز یک شبکه الکتریکی است، بنابراین خط انتقال می‌تواند به عنوان یک شبکه دو-پورتی نمایش داده شود.

شبکه دو-پورتی یک خط انتقال با استفاده از پارامترهای ABCD نمایش داده می‌شود که رابطه بین ولتاژها و جریان‌ها در شبکه را توصیف می‌کنند.

که در آن A، B، C و D ثابت‌های مختلف شبکه انتقال هستند.

اگر Ir = 0 را در معادله (1) قرار دهیم، خواهیم داشت،

بنابراین A ولتاژ اعمال شده در انتهای ارسال بر ولتاژ انتهای دریافت وقتی انتهای دریافت باز است. این بدون بعد است. اگر Vr = 0 را در معادله (1) قرار دهیم، خواهیم داشت

C جریان به آمپر در انتهای ارسال بر ولتاژ در انتهای دریافت باز است. این دارای بعد قابلیت است.

D جریان به آمپر در انتهای ارسال بر آمپر در انتهای دریافت کوتاه شده است. این بدون بعد است.

حالا از مدار معادل، یافته می‌شود که،

مقایسه این معادلات با معادلات 1 و 2 نتیجه می‌دهد که A = 1، B = Z، C = 0 و D = 1. همانطور که می‌دانیم ثابت‌های A، B، C و D ریاضیاً به یک شبکه غیرفعال مرتبط هستند به صورت:

AD − BC = 1

در اینجا A = 1، B = Z، C = 0 و D = 1

⇒ 1.1 − Z.0 = 1

بنابراین مقادیر محاسبه شده برای یک خط انتقال کوتاه صحیح هستند. از معادله (1) بالا،

وقتی Ir = 0 یعنی ترمینال‌های انتهای دریافت باز هستند و سپس از معادله 1، ولتاژ انتهای دریافت در حالت بدون بار را بدست می‌آوریم.

and as per definition of voltage regulation of power transmission line,

  قابلیت جانبی ناچیز

در یک خط انتقال کوتاه، ظرفیت جانبی نادیده گرفته می‌شود که محاسبات را ساده می‌کند.

 نمودار فازی

نمودار فازی از جریان انتهای دریافت به عنوان مرجع برای مقایسه ولتاژها استفاده می‌کند.

 نمایش شبکه دو-پورتی

خطوط انتقال کوتاه می‌توانند به عنوان شبکه‌های دو-پورتی مدل‌سازی شوند و از پارامترهای ABCD برای تحلیل استفاده شود.

 کارایی عملکرد

کارایی یک خط انتقال کوتاه به طور مشابه با دستگاه‌های الکتریکی دیگر، بر اساس مقاومت الکتریکی آن محاسبه می‌شود.