Що таке коротка лінія передачі?

Визначення короткої лінії передачі

Коротка лінія передачі визначається як лінія передачі, довжина якої менше 80 км (50 миль) або напруга якої менше 69 кВ.

Для короткої довжини шунтова ємність цього типу лінії знехтується, а інші параметри, такі як електричний опір та індуктивність цих коротких ліній, згруповані, тому еквівалентна схема представлена нижче. Нехай намалюємо векторну діаграму для цієї еквівалентної схеми, використовуючи приймаючий струм Ir як відсилку. Відправляюча та приймаюча напруги утворюють кути φs та φr відповідно з цим приймаючим струмом.

 Оскільки шунтова ємність знехтувана, відправляючий струм дорівнює приймаючому струму.

З векторної діаграми короткої лінії передачі видно, що Vs приблизно дорівнює:

Оскільки немає ємності, при ненавантаженому стані струм через лінію вважається нульовим, тому при ненавантаженому стані напруга на приймаючому кінці дорівнює напрузі на відправляючому кінці.

За визначенням регулювання напруги лінії передачі,

Тут Vr і Vx - це відповідно перетворений опір і реактивне опору короткої лінії передачі.

Електрична мережа зазвичай має два входи та два виходи, формуючи двопортову мережу. Ця модель спрощує аналіз мережі і може бути розв'язана за допомогою матриці 2×2.

Лінія передачі, будучи також електричною мережею, може бути представлена як двопортова мережа.

Двопортова мережа лінії передачі представлена матрицею 2×2, використовуючи параметри ABCD, які описують зв'язок між напругами та струмами в мережі.

Де A, B, C та D - це різні константи мережі передачі.

Якщо ми покладемо Ir = 0 в рівнянні (1), отримаємо,

Отже, A - це напруга, подана на відправляючому кінці на один вольт на приймаючому кінці, коли приймаючий кінець відкритий. Вона безрозмірна. Якщо ми покладемо Vr = 0 в рівнянні (1), отримаємо

C - це струм в амперах, що потрапляє на відправляючий кінець на один вольт на відкритому приймаючому кінці. Він має розмірність провідності.

D - це струм в амперах, що потрапляє на відправляючий кінець на один ампер на короткозамкненому приймаючому кінці. Він безрозмірний.

Тепер, з еквівалентної схеми, виявляється, що,

Порівнюючи ці рівняння з рівняннями 1 і 2, отримуємо, A = 1, B = Z, C = 0 і D = 1. Оскільки ми знаємо, що константи A, B, C і D математично пов'язані з пасивною мережею, як:

AD − BC = 1

Тут, A = 1, B = Z, C = 0, і D = 1

⇒ 1.1 − Z.0 = 1

Таким чином, обчислені значення правильні для короткої лінії передачі. З рівняння (1),

Коли Ir = 0, це означає, що приймаючі кінцеві термінали відкриті, і тоді з рівняння 1, отримуємо напругу на приймаючому кінці при ненавантаженому стані.

and за визначенням регулювання напруги лінії передачі,

  Невелика шунтова ємність

У короткій лінії передачі шунтова ємність ігнорується, що спрощує розрахунки.

 Фазорна діаграма

Фазорна діаграма використовує приймаючий струм як відсилку для порівняння напруг.

 Представлення двопортової мережі

Короткі лінії передачі можуть бути моделювані як двопортові мережі, використовуючи параметри ABCD для аналізу.

 Ефективність роботи

Ефективність короткої лінії передачі розраховується аналогічно іншим електричним пристроям, на основі її електричного опору.