Cosa è una linea di trasmissione breve?

Definizione di Linea di Trasmissione Breve

Una linea di trasmissione breve è definita come una linea di trasmissione con una lunghezza inferiore a 80 km (50 miglia) o con una tensione inferiore a 69 kV.

 Una linea di trasmissione breve è definita come una linea di trasmissione con una lunghezza effettiva inferiore a 80 km (50 miglia), o con una tensione inferiore a 69 kV. A differenza delle linee di trasmissione medie e lunghe, la corrente di carica della linea è trascurabile, pertanto la capacità shunt può essere ignorata.

Per brevi lunghezze, la capacità shunt di questo tipo di linea viene trascurata e altri parametri come resistenza elettrica e induttanza di queste linee corte sono raggruppati, quindi il circuito equivalente è rappresentato come segue. Disegniamo il diagramma vettoriale per questo circuito equivalente, prendendo come riferimento la corrente in ingresso Ir. Le tensioni in partenza e in arrivo formano angoli rispetto a questa corrente di riferimento, rispettivamente φs e φr.

 Poiché la capacità shunt viene trascurata, la corrente in partenza è la stessa della corrente in arrivo.

Possiamo vedere dal diagramma vettoriale della linea di trasmissione breve sopra che Vs è approssimativamente uguale a:

Essendo assente la capacità, durante le condizioni di non carico, la corrente attraverso la linea viene considerata zero, pertanto in condizioni di non carico, la tensione in arrivo è la stessa della tensione in partenza.

Secondo la definizione del regolazione di tensione della linea di trasmissione di energia,

Qui, Vr e Vx sono rispettivamente la resistenza e la reattanza per unità della linea di trasmissione breve.

Una rete elettrica di solito ha due terminali di ingresso e due terminali di uscita, formando una rete a due porte. Questo modello semplifica l'analisi della rete e può essere risolto utilizzando una matrice 2×2.

Una linea di trasmissione, essendo anche una rete elettrica, può essere rappresentata come una rete a due porte.

La rete a due porte di una linea di trasmissione è rappresentata da una matrice 2×2 utilizzando i parametri ABCD, che descrivono la relazione tra tensioni e correnti nella rete.

Dove, A, B, C e D sono diverse costanti della rete di trasmissione.

Se poniamo Ir = 0 nell'equazione (1), otteniamo,

Pertanto, A è la tensione impressa in partenza per ogni volt in arrivo quando l'estremità in arrivo è aperta. È adimensionale. Se poniamo Vr = 0 nell'equazione (1), otteniamo

C è la corrente in amperes all'ingresso per ogni volt all'uscita aperta. Ha la dimensione di ammettenza.

D è la corrente in amperes all'ingresso per ogni ampere all'uscita cortocircuitata. È adimensionale.

Ora, dal circuito equivalente, si trova che,

Confrontando queste equazioni con l'equazione 1 e 2, otteniamo, A = 1, B = Z, C = 0 e D = 1. Come sappiamo, le costanti A, B, C e D sono matematicamente correlate a una rete passiva come:

AD − BC = 1

Qui, A = 1, B = Z, C = 0, e D = 1

⇒ 1.1 − Z.0 = 1

Quindi i valori calcolati sono corretti per una linea di trasmissione breve. Dall'equazione (1) sopra,

Quando Ir = 0, ciò significa che i terminali in arrivo sono in cortocircuito aperto e quindi dall'equazione 1, otteniamo la tensione in arrivo a vuoto.

e secondo la definizione della regolazione di tensione della linea di trasmissione di energia,

  Capacità Shunt Trascurabile

In una linea di trasmissione breve, la capacità shunt viene ignorata, semplificando i calcoli.

 Diagramma Fasore

Il diagramma fasore utilizza la corrente in arrivo come riferimento per confrontare le tensioni.

 Rappresentazione della Rete a Due Porte

Le linee di trasmissione corte possono essere modellate come reti a due porte, utilizzando i parametri ABCD per l'analisi.

 Efficienza Prestazionale

L'efficienza di una linea di trasmissione breve è calcolata in modo simile ad altri dispositivi elettrici, basandosi sulla sua resistenza elettrica.