Yleensä tiedämme, että virran virtaus jokaisessa sähköjärjestelmä tullaan korkeammalta potentiaaliselta alueelta pienemmälle potentiaalialueelle korvaamaan järjestelmässä elävä ero. Käytännössä lähettävän pään jännite on suurempi kuin vastaanottopäässä oleva jännite johtuen linjahäviöistä, joten virran virta tulee syötöstä kuormaan. Vuonna 1989 Sir S.Z. Ferranti keksi teorian, hämmästyttävän teorian. Tämän teorian pääkäsite koskee 'keskipitkän siirtolinjan' tai kaukoputken linjoja, joissa ehdotetaan, että siirtojärjestelmän ollessa tyhjäkäynnillä. Jännite vastaanottopäässä kasvaa usein lähetyspään ulkopuolella. Tämä on Ferranti-vaikutus vuonna sähköjärjestelmä .
Mikä on Ferranti-vaikutus?
Ferranti-vaikutuksen määritelmä Toisin sanoen siirtojohdon keräyspäähän kohdistuva jännite on korkeampi kuin lähetyspäätä kutsutaan nimellä 'Ferranti Effect'. Yleensä tällainen vaikutus tapahtuu avoimen piirin, kevyen kuormituksen keräyspäässä tai siirtojohdon latausvirran vuoksi. Tässä latausvirta voidaan määritellä siten, että aina kun vaihtojännite kytketään, virta kulkee kondensaattorin läpi, ja sitä kutsutaan myös 'kapasitiiviseksi virraksi'. Kun linjan keräyspäässä oleva jännite on suurempi kuin lähetyspää, latausvirta nousee linjassa.
Ferranti-efektin parametrit
Ferranti vaikutus tapahtuu pääasiassa latausvirran ja parien kanssa, joiden kapasitanssi on olemassa. Lisäksi on huomioitava seuraavat parametrit.
Kapasitanssi riippuu linjan koostumuksesta ja pituudesta. Kapasitanssissa kaapeleilla on enemmän kapasitanssia kuin paljaalla johtimella pituudelta. Linjan pituudeltaan pitkillä viivoilla on suurempi kapasitanssi kuin lyhyillä.
Latausvirta muuttuu tärkeämmäksi, kun kuormitusvirta pienenee, ja se kasvaa järjestelmän jännitteellä, kun vastaava kapasitiivinen varaus otetaan huomioon.
Tämän seurauksena Ferranti-ilmiö tapahtuu vain pitkille kevyesti kuormitetuille tai avoimen virran saaneille jännitteisille linjoille. Lisäksi tosiasia tulee selvemmäksi suuremmalla jännitteellä ja maanalaisilla kaapeleilla.
Ferranti-vaikutus voimajohdossa, laskenta
Ajatelkaamme Ferrenki-vaikutusta laajalla siirtojohdolla, jossa OE-merkitsee keräyspääjännitettä, OH-merkitsee virran virtausta kondensaattori keräyspäässä. FE-vaihe osoittaa jännitteen vähenemisen vastuksen R yli. FG tarkoittaa jännitteen vähenemistä (X) -induktanssin yli. OG-vaihe osoittaa lähettävän pääjännitteen kuormittamattomassa tilassa. Siirtojohdon nimellinen Pi-malli ilman kuormitustilapiiriä on esitetty alla.
Pi-linjan malli ilman kuormaa
Seuraavassa graafisessa esityksessä OE on suurempi kuin OG (OE> OG). Toisin sanoen jännite vastaanottopäässä on suurempi kuin lähetyspäässä oleva jännite, kun siirtojohto ei ole kuormitetussa tilassa. Tässä Ferranti-efektin vaihekaavio näkyy alla.
Ferranti-efektivaihekaavio
Pienelle Pi (π) -kopiolle
Vs = (1 + ZY / 2) Vr + ZIr
Missä, Ir = 0 ilman kuormitusta
Vs = (1 + ZY / 2) Vr + Z (0)
= (1 + ZY / 2) Fr
Vs-Vr = (1 + ZY / 2) Vr-Vr
Vs-Vr = Vr [1 + ZY / 2-1]
Vs-Vr = (ZY / 2) Vr
Z = (r + jwl) S ja Y = (jwc) S
Jos voimajohdon vastus on huomaamaton
Vs-Vr = (ZY / 2) Vr
Korvaa Z = (r + jwl) S ja Y = (jwc) S yllä olevissa Vs: ssä
Vs-Vr = ½ (jwls) (jwcs) Vr
Vs-Vr = - ½ (W2S2) lcVr
Ilmajohtojen osalta 1 / √LC = 3 × 108m / s (sähkömagneettisen aallon siirtonopeus lähetyslinjoilla).
1 / √LC = 3 × 108m / s
√LC = 1/3 × 108
LC = 1 / (3 × 108) 2
VS-VR = - ½ W2S2. (1 / (3 × 108) 2) Vr
W = 2πf
VS-VR = - ((4π2 / 18) * 10-16) f2S2Vr
Ylempi yhtälö kuvaa, että (VS-Vr) on negatiivinen, mikä tarkoittaa, että Vr on suurempi kuin VS. Tätä havainnollistetaan myös, että tämä vaikutus määräytyy myös voimajohtojen sähköisen jakson ja taajuuden perusteella.
Yleensä jokaiselle riville
Vs = AVr + BLr
Ei kuormitustilassa
Ir = 0, Vr = Vrnl
Vs = AVrnl
| Vrnl | = | Vs | / | A |
Laajassa siirtojohdossa A on Vs). Kun linjan pituus nousee keräyspään jännitteessä, se toimii ilman elementtejä pääelementtinä.
Kuinka vähentää Ferranti-vaikutusta voimajohdossa
Sähkökoneet työskentelevät tietyllä sähköenergialla. Jos jännite on kaukana maanpinnasta kuluttajan päässä, heidän laite vahingoittuu ja laitteen käämit palavat myös suuren sähköenergian takia.
Ferranti-vaikutus laajaan voimajohtoon ilman kuormitusta, jännite kasvaa keräyspäässä. Tätä voidaan rajoittaa pitämällä shuntti-reaktoreita voimajohtojen keräyspään vieressä.
Tämä reaktori liittoutui linjojen väliin yhdessä neutraalin kanssa kapasitiivisen virran palauttamiseksi siirtojohdoista lähtien. Koska tämä tulos tapahtuu pitkillä siirtolinjoilla, nämä reaktorit maksavat voimajohdot ja siten jännitettä säädetään asetetuissa rajoissa.
Tässä artikkelissa ylijännite voidaan määrittää Ferranti-vaikutuksesta johtuen voimajohdon pituudesta. Se tapahtuu, kun voimajohto on jännitteinen, mutta kuormitusta on vähemmän tai kuorma irtoaa. Lopputulos johtuu siitä, että linjan induktanssin yli menevä jännitehäviö on vaiheessa lähettävien pääjännitteiden kanssa. Täten, induktanssi on vastuussa tämän tapahtuman syntymisestä. Tämä vaikutus tulee voimakkaammin esiin, mitä pidempi linja ja sitä suurempi jännite on. Ferranti-ilmiön tosiseikoista ja korvaamalla tämä vaikutus voidaan siirtojohdon pysyvää ylijännitettä vähentää ja siten siirtojohtoa suojata.
Näin ollen kyse on Ferranti-vaikutuksesta voimajohdossa, joka sisältää mikä on Ferranti-vaikutus , Ferranti-efektilaskenta jne. Luotamme siihen, että ymmärrät tämän idean ylivoimaisesti. Lisäksi, jos sinulla on ideoita koskevia kysymyksiä, anna palautetta huomauttamalla alla olevassa huomautusosiossa. Tässä on kysymys sinulle, mitkä ovat Ferranti-vaikutuksen haitat?
Valokuvahyvitykset:
Ferranti-vaikutus teknikko
