전원 시스템에서의 Ferranti 효과

일반적으로 우리는 모든 사람들에게전기 시스템은 전류가 높은 전위 영역에서 낮은 전위 영역으로 흐르므로 시스템에 존재하는 전위차를 보상합니다. 실용적인 모든 경우에있어 회선 손실로 인해 송신 종단 전압이 수신단보다 높아서 전류가 소스 또는 공급 끝에서 부하로 흐릅니다. 하지만 S.Z. 페어 렌티 (Ferranti)는 1890 년에 중거리 전송선 또는 장거리 전송선에 대한 놀라운 이론을 제시했다. 이는 전송 시스템의 경부 하 또는 무부하 작동의 경우 수신 끝 전압이 종종 전송 종단 전압을 초과하여 증가한다는 것을 암시하며, 현상으로 이어지는 전원 시스템에서의 Ferranti 효과.

전송 라인에서 Ferranti 효과가 나타나는 이유는 무엇입니까?

긴 송전선로 간주 될 수 있습니다라인의 전체 길이에 걸쳐 상당히 많은 양의 커패시턴스와 인덕턴스를 구성합니다. Ferranti 효과는 회선 자체의 분산 커패시턴스에 의해 끌어온 전류가 회선의 수신단에서 부하와 관련된 전류보다 크거나 (부하가없는 동안 또는 부하가없는 경우) 발생합니다. 이 커패시터 충전 전류는 전송 종단 전압과 동 위상 인 전송 시스템의 라인 인덕터 양단의 전압 강하를 초래한다. 이 전압 강하는 라인의 부하 끝쪽으로 이동하면서 계속 증가하며 계속해서 수신 끝 전압은인가 된 전압보다 커져서 전원 시스템에서의 Ferranti 효과. 우리는 아래의 위상도 (phasor diagram)의 도움으로이를 설명합니다.

따라서 커패시턴스와 인덕터 효과는전송 라인은 이와 같은 특정 현상이 발생하는 것과 동등하게 책임을지기 때문에, 페어런트 효과는 그러한 라인의 인덕터가 실제적으로 제로에 가깝다고 여겨지기 때문에 짧은 전송 라인의 경우 무시할 수있다. 일반적으로 50 ㎐의 주파수에서 동작하는 300 Km 라인의 경우, 무부하 수신 종단 전압은 송신 종단 전압보다 5 % 더 높다.
이제 Ferranti 효과를 분석하기 위해 위의 위상도를 고려해보십시오.
여기서, V_{아르 자형} OA로 표시되는 기준 페이저로 간주됩니다.

이것은 phasor OC로 표현됩니다.

이제 "긴 송전선로"의 경우실제적으로 라인 전기 저항은 라인 리액턴스에 비해 무시할 정도로 작다. 그러므로 우리는 페이저 I의 길이를 가정 할 수있다._기음 R = 0; 우리는 전압의 상승이 OA - OC = 라인의 반응성 저하 때문인 것으로 생각할 수 있습니다.
이제 우리가 c₀ 그리고 나₀ 는 전송선의 킬로미터 당 커패시턴스와 인덕터의 값이고, l은 라인의 길이이다.

긴 전송선의 경우, 커패시턴스가 그 길이에 걸쳐 분포되기 때문에, 흐르는 평균 전류는,

따라서 라인 인덕터로 인한 전압 상승은 다음과 같이 주어진다.

위의 방정식으로부터 절대적으로 분명하다.수신단에서의 전압 상승은 선로 길이의 제곱에 정비례하므로 긴 전송 선로의 경우 길이가 길어지며 시간에 따라 적용되는 송신 종단 전압을 초과하게된다. 전화 한 전원 시스템에서의 Ferranti 효과.