Mikä on lyhyt siirtolinja

Lyhyen siirtolinjan määritelmä

Lyhyt siirtolinja on määritelty siirtolinjaksi, joka on alle 80 kilometriä (50 mailia) pitkä tai jolla on jännite alle 69 kV.

 Lyhyt siirtolinja on määritelty siirtolinjaksi, jonka tehokas pituus on alle 80 kilometriä (50 mailia) tai jolla on jännite alle 69 kV. Keskisuorien ja pitkien siirtolinjojen erottellen tällaisen linjan varauksen virta on huomioitavissa, ja siksi rinnakkaiskapasitanssi voidaan sivuuttaa.

Lyhyellä pituudella tällaisen linjan rinnakkaiskapasitanssi sivuutetaan, ja muut parametrit, kuten sähköinen vastus ja induktanssi, ryhmitellään, joten yhtäpitävä piiri esitetään alla. Piirretään tämän yhtäpitävän piirin vektorikaavio, käyttäen vastaanottajan päässä olevaa virtaa Ir viittauksena. Lähettäjän ja vastaanottajan päässä olevat jännitteet muodostavat kulman kyseisen viitevirtaan, φs ja φr vastaavasti.

 Koska rinnakkaiskapasitanssi sivuutetaan, lähettäjän päässä oleva virta on sama kuin vastaanottajan päässä oleva virta.

Voimme nähdä yllä olevasta lyhyen siirtolinjan fasaoriaagrammista, että Vs on likimain:

Koska kapasitanssia ei ole, tyhjässä tilassa linjan läpi kulkeva virta pidetään nollana, joten tyhjässä tilassa vastaanottajan päässä oleva jännite on sama kuin lähettäjän päässä oleva jännite.

Sähköverkon siirtolinjan jänniteregulaation mukaan,

Tässä Vr ja Vx ovat lyhyen siirtolinjan perustietojen vastus ja reaktanssi perustietojen yksikköissä.

Sähköverkkoilla on yleensä kaksi syöttötulppaa ja kaksi ulostulppaa, mikä muodostaa kaksiporttin verkon. Tämä malli yksinkertaistaa verkkoanalyysia, ja sitä voidaan ratkaista 2×2-matriisilla.

Siirtolinja on myös sähköverkko, ja siksi siirtolinja voidaan esittää kaksiporttin verkkona.

Siirtolinjan kaksiporttin verkko esitetään 2×2-matriisilla ABCD-parametreillä, jotka kuvaavat suhdetta jännitteisiin ja virtoihin verkossa.

Missä A, B, C ja D ovat erilaisia vakioita siirtolinjan verkosta.

Jos asetamme Ir = 0 yhtälössä (1), saamme,

Joten A on jännite, joka vaikuttaa lähettäjän päässä voltia kohti vastaanottajan päässä, kun vastaanottajan pää on avoinna. Se on ulottuvuudeton. Jos asetamme Vr = 0 yhtälössä (1), saamme

C on virta ampeerina lähettäjän päässä voltia kohti avoimen vastaanottajan päässä. Sillä on admissiivisuuden ulottuvuus.

D on virta ampeerina lähettäjän päässä ampereen kohti lyhytsuljetun vastaanottajan päässä. Se on ulottuvuudeton.

Nyt yhtäpitävästä piiristä löydetään, että,

Vertaamalla näitä yhtälöitä yhtälöihin 1 ja 2 saamme, A = 1, B = Z, C = 0 ja D = 1. Koska tiedämme, että vakiot A, B, C ja D liittyvät matemaattisesti passiiviseen verkkoon seuraavasti:

AD − BC = 1

Tässä, A = 1, B = Z, C = 0, ja D = 1

⇒ 1.1 − Z.0 = 1

Joten laskemamme arvot ovat oikeat lyhyelle siirtolinjalle. Yllä olevasta yhtälöstä (1),

Kun Ir = 0, se tarkoittaa, että vastaanottajan päässä on avoin kytkentä, ja silloin yhtälöstä 1 saamme vastaanottajan päässä olevan jännitteen tyhjässä tilassa.

aja sähköverkon siirtolinjan jänniteregulaation mukaan,

  Huomioitava rinnakkaiskapasitanssi

Lyhyessä siirtolinjassa rinnakkaiskapasitanssi sivuutetaan, mikä yksinkertaistaa laskutoimituksia.

 Fasaoriaagrammi

Fasaoriaagrammissa käytetään vastaanottajan päässä olevaa virtaa viitearvona jännitteiden vertailuun.

 Kaksiporttin verkon esitys

Lyhyet siirtolinjat voidaan mallintaa kaksiporttin verkkoina, joissa analyysiin käytetään ABCD-parametreja.

 Suorituskyky

Lyhyen siirtolinjan tehokkuus lasketaan samankaltaisesti kuin muiden sähkölaitteiden, sen sähköisen vastuksen perusteella.