Vad är en kort överföringslinje?

Definition av korta överföringslinjer

En kort överföringslinje definieras som en överföringslinje som är mindre än 80 km (50 mil) lång eller med en spänning under 69 kV.

 En kort överföringslinje definieras som en överföringslinje med en effektiv längd mindre än 80 km (50 mil), eller med en spänning under 69 kV. I motsats till medellånga och långa överföringslinjer är linjens laddningsström försumbar, och därför kan sidobrukets kapacitans ignoreras.

För korta sträckor ignoreras sidobrukets kapacitans för denna typ av linje, och andra parametrar som elektriskt motstånd och induktorn för dessa korta linjer grupperas, så att ekvivalentkretsen representeras som nedan. Låt oss rita vektoriagrammet för denna ekvivalentkrets, med mottagande ändans ström Ir som referens. Skickande ändans och mottagande ändans spänningar bildar vinklar med den refererade mottagande ändans strömmen, φs respektive φr.

 Eftersom sidobrukets kapacitans ignoreras, är skickande ändans ström samma som mottagande ändans ström.

Vi kan se från faserdiagrammet ovan för korta överföringslinjer att Vs är ungefär lika med:

Eftersom det inte finns någon kapacitans, anses strömmen genom linjen vara noll under belastningsfri tillstånd, så under belastningsfritt tillstånd är mottagande ändans spänning samma som skickande ändans spänning.

Enligt definitionen av spänningsreglering för överföringslinjer,

Här är Vr och Vx den per enhet motstånd och reaktans för den korta överföringslinjen, respektive.

Ett elektriskt nätverk har vanligtvis två ingående och två utgående terminaler, vilket bildar ett tvåportsnätverk. Detta modell förenklar nätverksanalys och kan lösas med en 2×2-matris.

En överföringslinje är också ett elektriskt nätverk, och därför kan överföringslinjen representeras som ett tvåportsnätverk.

Tvåportsnätverket för en överföringslinje representeras med en 2×2-matris med hjälp av ABCD-parametrar, vilka beskriver förhållandet mellan spänningar och strömmar i nätverket.

Där A, B, C och D är olika konstanter för överföringsnätverket.

Om vi sätter Ir = 0 i ekvation (1), får vi,

Så A är den spänning som påtrycks vid skickande ände per volt vid mottagande ände när mottagande ände är öppet. Det är dimensionslöst. Om vi sätter Vr = 0 i ekvation (1), får vi

C är strömmen i amperé in i skickande ände per volt på öppet mottagande ände. Den har dimensionen admittans.

D är strömmen i amperé in i skickande ände per ampere på kortslutet mottagande ände. Det är dimensionslöst.

Nu från ekvivalentkretsen, hittar man att,

Genom att jämföra dessa ekvationer med ekvation 1 och 2 får vi, A = 1, B = Z, C = 0 och D = 1. Eftersom konstanterna A, B, C och D är matematiskt relaterade till ett passivt nätverk som:

AD − BC = 1

Här, A = 1, B = Z, C = 0, och D = 1

⇒ 1.1 − Z.0 = 1

Så de beräknade värdena är korrekta för en kort överföringslinje. Från ekvation (1) ovan,

När Ir = 0 betyder det att mottagande ändans terminaler är öppna och då från ekvation 1, får vi mottagande ändans spänning vid belastningsfritt tillstånd.

and som enligt definitionen av spänningsreglering för överföringslinjer,

  Försumbar Sidobrukets Kapacitans

I en kort överföringslinje ignoreras sidobrukets kapacitans, vilket förenklar beräkningar.

 Faserdiagram

Faserdiagrammet använder mottagande ändans ström som referens för att jämföra spänningar.

 Representation av Tvåportsnätverk

Korta överföringslinjer kan modelleras som tvåportsnätverk, med hjälp av ABCD-parametrar för analys.

 Prestanda och Effektivitet

Effektiviteten hos en kort överföringslinje beräknas på liknande sätt som för andra elektriska enheter, baserat på dess elektriska motstånd.