Ferranti efekt v napájacom systéme
Vo všeobecnej praxi vieme, že pre všetkýchelektrický prúd prúdi z oblasti s vyšším potenciálom do oblasti s nižším potenciálom, aby kompenzoval rozdiel elektrického potenciálu, ktorý existuje v systéme. Vo všetkých praktických prípadoch je vysielacie koncové napätie vyššie ako prijímací koniec kvôli stratám v potrubí, takže prúd prúdi zo zdroja alebo zo zásobovacieho konca k zaťaženiu. Ale Sir S.Z. Ferranti v roku 1890 prišiel s úžasnou teóriou o strednej vzdialenosti prenosovej linky alebo diaľkovej prenosovej linky, čo naznačuje, že v prípade ľahkého zaťaženia alebo bez zaťaženia prepravnej sústavy, prijímacie koncové napätie často stúpa za odosielací koncové napätie, čo vedie k javom známymi ako Ferranti efekt v energetickom systéme.
Prečo sa vyskytuje efekt Ferranti v prenosovom vedení?
Môžete zvážiť dlhú prenosovú linkupredstavujú značne vysoké množstvo kapacity a indukčnosti distribuované po celej dĺžke vedenia. Funkcia Ferranti sa vyskytuje, keď prúd čerpaný distribuovanou kapacitou samotnej linky je väčší ako prúd spojený so záťažou na prijímacom konci linky (pri svetlom alebo bez zaťaženia). Tento nabíjací prúd kondenzátora vedie k poklesu napätia cez indukčnú linku prenosovej sústavy, ktorá je vo fáze vysielacích koncových napätí. Tento pokles napätia sa stále zvyšuje, keď sa pohybujeme smerom k záťažovému koncu vedenia a následne prijímajúce koncové napätie má tendenciu byť väčšie ako aplikované napätie vedúce k javom nazývaným Ferranti efekt v energetickom systéme, Poukazujeme na to pomocou fázorového diagramu uvedeného nižšie.
Teda kapacita a indukčný účinokprenosové vedenie je rovnako zodpovedné za to, aby sa vyskytol tento konkrétny jav, a preto je účinok Ferranti zanedbateľný v prípade krátkych prenosových vedení, pretože induktor takejto línie sa prakticky považuje za blízku nule. Vo všeobecnosti pri trati 300 km, ktorá pracuje pri frekvencii 50 Hz, bolo zistené, že koncové napätie prijímané bez záťaže je o 5% vyššie ako vysielací koncové napätie.
Teraz pre analýzu efektu Ferrantiho zoberme do úvahy fázorové diagramy uvedené vyššie.
Tu, Vr sa považuje za referenčný fázor zastúpený spoločnosťou OA.
To predstavuje fázor OC.
Teraz v prípade "dlhej prenosovej linky" to mábolo prakticky pozorované, že elektrický odpor elektrického vedenia je zanedbateľne malý v porovnaní s reaktantom línie. Preto môžeme predpokladať dĺžku fázoru IC R = 0; môžeme zvážiť zvýšenie napätia len v dôsledku OA - OC = reaktívne pokles v riadku.
Teraz, keď vezmeme do úvahy c0 a L0 sú hodnoty kapacity a induktora na km prenosovej linky, kde l je dĺžka trate.
Pretože v prípade dlhej prenosovej linky je kapacita rozložená po celej jej dĺžke,
Zvýšenie napätia v dôsledku lineárneho induktora je teda dané,
Z vyššie uvedenej rovnice je úplne zrejmé,že nárast napätia na prijímacom konci je priamo úmerný štvorcu dĺžky línie, a preto v prípade dlhej prenosovej linky sa stále zvyšuje s dĺžkou a dokonca prekračuje častejšie vysielací koncové napätie, ktoré vedie k týmto javom volal Ferranti efekt v energetickom systéme.