چه می‌باشد خط انتقال کوتاه

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 موثر کمتر از ۸۰ کیلومتر (۵۰ مایل) یا با ولتاژ کمتر از ۶۹ کیلوولت تعریف می‌شود. در مقایسه با خطوط انتقال متوسط و بلند، جریان شارژ خط در این نوع خط قابل صرف نظر 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 سلف این خطوط کوتاه جمع‌بندی می‌شوند، بنابراین مدار معادل آن به صورت زیر نمایش داده می‌شود. بیایید نمودار برداری برای این مدار معادل را با در نظر گرفتن جریان انتهای دریافت Ir به عنوان مرجع رسم کنیم. ولتاژ انتهای فرستنده و انتهای دریافت با این مرجع جریان انتهای دریافت به ترتیب زاویه φs و φr می‌سازند.

 چون ظرفیت جانبی نادیده گرفته می‌شود، جریان انتهای فرستنده همان جریان انتهای دریافت است.

از نمودار برداری خط انتقال کوتاه بالا می‌توان دید که Vs تقریباً برابر است با:

چون ظرفیت وجود ندارد، در حالت بدون بار جریان از طریق خط صفر در نظر گرفته می‌شود، بنابراین در حالت بدون بار، ولتاژ انتهای دریافت همان ولتاژ انتهای فرستنده است.

بر اساس تعریف تنظیم ولتاژ خط انتقال برق،

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-پورت تشکیل می‌دهد. این مدل تحلیل شبکه را ساده می‌کند و می‌توان آن را با استفاده از یک ماتریس ۲×۲ حل کرد.

چون خط انتقال نیز یک شبکه الکتریکی است، خط انتقال را می‌توان به عنوان یک شبکه دو-پورت نمایش داد.

شبکه دو-پورت 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، بدست می‌آوریم،

بنابراین A ولتاژ وارد شده به انتهای فرستنده به ازای ولتاژ یک واحد در انتهای دریافت وقتی انتهای دریافت باز است. این بی بعد است. اگر Vr = 0 را در معادله (1) قرار دهیم، بدست می‌آوریم

C جریان به آمپر در انتهای فرستنده به ازای ولتاژ یک واحد در انتهای دریافت باز است. این دارای بعد آدمیتانس است.

D جریان به آمپر در انتهای فرستنده به ازای آمپر یک واحد در انتهای دریافت کوتاه شده است. این بی بعد است.

حالا از مدار معادل مشخص 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 به این معناست که ترمینال‌های انتهای دریافت باز شده‌اند و سپس از معادله 1، ولتاژ انتهای دریافت در حالت بدون بار بدست می‌آید.

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

  عدم توجه به ظرفیت جانبی

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

 نمودار برداری

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

 نمایش شبکه دو-پورت

خطوط انتقال کوتاه می‌توانند به عنوان شبکه‌های دو-پورت 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.