โดยทั่วไปเรารู้ว่าการไหลของกระแสในทุกๆ ระบบไฟฟ้า จะมาจากพื้นที่ที่มีศักยภาพสูงกว่าไปยังพื้นที่ที่มีศักยภาพต่ำเพื่อชดเชยความแตกต่างที่อาศัยอยู่ในระบบ ในทางปฏิบัติแรงดันไฟฟ้าที่ปลายส่งจะดีกว่าแรงดันที่ปลายรับเนื่องจากการสูญเสียสายดังนั้นการไหลของกระแสจะมาจากแหล่งจ่ายไปยังโหลด ในปี 1989 Sir S.Z. Ferranti มาพร้อมกับทฤษฎีคือทฤษฎีที่น่าอัศจรรย์ แนวคิดหลักของทฤษฎีนี้เกี่ยวกับ“ สายส่งระยะปานกลาง” หรือ Long Distance Transmission Lines ที่เสนอว่าในกรณีที่ระบบส่งกำลังไม่มีโหลด แรงดันไฟฟ้าที่ปลายรับมักจะเพิ่มขึ้นเกินจุดสิ้นสุดการส่งสัญญาณ นี่คือผล Ferranti ใน ระบบพลังงาน .
Ferranti Effect คืออะไร?
นิยามผลกระทบ Ferranti คือผลของแรงดันไฟฟ้าที่ปลายรวบรวมของสายส่งจะสูงกว่าจุดสิ้นสุดการส่งสัญญาณเรียกว่า 'Ferranti Effect' โดยทั่วไปผลกระทบประเภทนี้เกิดขึ้นเนื่องจากวงจรเปิดโหลดแสงที่ปลายรวบรวมหรือกระแสชาร์จของสายส่ง ในที่นี้กระแสชาร์จสามารถกำหนดได้ว่าเมื่อใดก็ตามที่มีการเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าแลกเปลี่ยนกระแสจะไหลผ่านตัวเก็บประจุและเรียกอีกอย่างว่า 'กระแสไฟฟ้าแบบ capacitive' เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ปลายสายรวบรวมสูงกว่าจุดสิ้นสุดการส่งกระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นในสาย
พารามิเตอร์ของ Ferranti Effect
Ferranti ผลกระทบส่วนใหญ่เกิดขึ้น เนื่องจากกระแสไฟชาร์จและคู่กับความจุของสาย นอกจากนี้ต้องสังเกตพารามิเตอร์ต่อไปนี้
ความจุขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและความยาวของเส้น ในความจุสายเคเบิลมีความจุมากกว่าตัวนำเปลือยต่อความยาว ในขณะที่สายยาวเส้นยาวมีความจุสูงกว่าสายสั้น
กระแสการชาร์จมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อกระแสโหลดลดลงและจะเพิ่มขึ้นตามแรงดันไฟฟ้าของระบบที่ได้รับประจุไฟฟ้าที่ใกล้เคียงกัน
เป็นผลให้เอฟเฟกต์ Ferranti เกิดขึ้นเฉพาะกับสายไฟที่มีการโหลดเบาหรือเปิดวงจร นอกจากนี้ความจริงจะชัดเจนขึ้นเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและสายเคเบิลใต้ดิน
Ferranti Effect ในสายส่งการคำนวณ
ให้เราคิดว่าผลของ Ferrenki ในสายส่งที่กว้างขวางซึ่ง OE หมายถึงแรงดันไฟฟ้าปลายที่สะสม OH หมายถึงการไหลของกระแสใน ตัวเก็บประจุ ในตอนท้ายของการรวบรวม FE-phasor หมายถึงการลดลงของแรงดันไฟฟ้าข้ามความต้านทาน R FG หมายถึงการลดลงของแรงดันไฟฟ้าในตัวเหนี่ยวนำ (X) OG-phasor หมายถึงแรงดันไฟฟ้าปลายทางในการส่งสัญญาณในสถานะไม่มีโหลด รูปแบบ Pi ที่ระบุของสายส่งที่ไม่มีวงจรสภาวะโหลดแสดงอยู่ด้านล่าง
Pi Model ของ Line ที่ไม่มีโหลด
ในการแสดงแบบกราฟิกเฟสหรือต่อไปนี้แสดงว่า OE มากกว่า OG (OE> OG) กล่าวอีกนัยหนึ่งแรงดันไฟฟ้าที่ปลายรับจะดีกว่าแรงดันไฟฟ้าที่จุดสิ้นสุดการส่งเมื่อสายส่งอยู่ในสภาวะไม่มีโหลด ที่นี่ แผนภาพเฟสเซอร์ของ Ferranti effect ดังแสดงด้านล่าง
แผนภาพเฟสเซอร์ของ Ferranti Effect
สำหรับแบบจำลอง Pi (π) ขนาดเล็ก
Vs = (1 + ZY / 2) Vr + ZIr
โดยที่ Ir = 0 ที่ไม่มีเงื่อนไขการโหลด
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 และ Y = (jwc) S
หากไม่มีใครสังเกตเห็นความต้านทานของสายส่ง
Vs-Vr = (ZY / 2) Vr
แทนที่ Z = (r + jwl) S และ Y = (jwc) S ใน Vs ด้านบน
Vs-Vr = ½ (jwls) (jwcs) Vr
Vs-Vr = - ½ (W2S2) lcVr
สำหรับเส้นค่าโสหุ้ย 1 / √LC = 3 × 108m / s (ความเร็วของการส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าบนสายออกอากาศ)
1 / √LC = 3 × 108 ม. / วินาที
√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
ข้างบน สมการ แสดงให้เห็นว่า (VS-Vr) เป็นลบนั่นหมายความว่า Vr มีค่ามากกว่า VS นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าผลกระทบนี้จะกำหนดโดยช่วงเวลาทางไฟฟ้าของสายส่งและความถี่
โดยทั่วไปสำหรับแต่ละบรรทัด
Vs = AVr + BLr
ในสถานะไม่มีโหลด
Ir = 0, Vr = Vrnl
Vs = AVrnl
| Vrnl | = | Vs | / | A |
สำหรับสายส่งที่กว้างขวาง A คือ Vs) เมื่อความยาวของเส้นเพิ่มขึ้นในแรงดันไฟฟ้าที่ปลายรวบรวมดังนั้นจึงไม่มีภาระใด ๆ ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบหลัก
วิธีลดผลกระทบ Ferranti ในสายส่ง
เครื่องจักรไฟฟ้าทำงานเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้าเฉพาะ หากแรงดันไฟฟ้าอยู่เหนือพื้นดินมากที่สุดในตอนท้ายอุปกรณ์ของผู้บริโภคได้รับความเสียหายและขดลวดของอุปกรณ์จะไหม้เนื่องจากพลังงานไฟฟ้าสูง
Ferranti มีผลต่อสายส่งที่กว้างขวางที่สถานะไม่มีโหลดจากนั้นแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเมื่อสิ้นสุดการรวบรวม สิ่งนี้สามารถ จำกัด ได้โดยให้เครื่องปฏิกรณ์แบบปัดอยู่ติดกับปลายสายส่ง
นี้ เครื่องปฏิกรณ์เป็นพันธมิตรระหว่างบรรทัด พร้อมกับเป็นกลางเพื่อให้กระแส capacitive กลับเป็นของสายส่ง เนื่องจากผลลัพธ์นี้เกิดขึ้นในสายส่งที่ยาวเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้จะจ่ายออกจากสายส่งและแรงดันไฟฟ้าจะถูกควบคุมภายในขีด จำกัด ที่ตั้งไว้
ในบทความนี้สามารถกำหนดแรงดันไฟฟ้าเกินได้เนื่องจากผลของ Ferranti ที่มีความยาวสายส่ง เกิดขึ้นเมื่อสายส่งมีการจ่ายพลังงาน แต่มีโหลดน้อยกว่าหรือโหลดไม่ได้เชื่อมต่อ ผลลัพธ์เกิดจากแรงดันตกคร่อมตัวเหนี่ยวนำของสายอยู่ในเฟสกับแรงดันไฟฟ้าที่ส่งสัญญาณ ด้วยประการฉะนี้ การเหนี่ยวนำ ต้องรับผิดชอบในการสร้างเหตุการณ์นี้ ผลกระทบนี้จะถูกทำเครื่องหมายมากขึ้นเมื่อสายยาวขึ้นและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้จะสูงขึ้น จากข้อเท็จจริงของเอฟเฟกต์ Ferranti และด้วยการชดใช้ผลกระทบนี้จะทำให้แรงดันไฟฟ้าเกินที่ไม่แน่นอนในสายส่งลดลงและทำให้สามารถป้องกันสายส่งได้
ดังนั้นนี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับเอฟเฟกต์ Ferranti ในสายส่งซึ่งรวมถึง Ferranti effect คืออะไร , การคำนวณเอฟเฟกต์ Ferranti ฯลฯ เราเชื่อว่าคุณมีความเข้าใจที่เหนือกว่าในแนวคิดนี้ นอกจากนี้หากมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หากไม่เป็นปัญหามากเกินไปโปรดแสดงความคิดเห็นของคุณโดยการตั้งข้อสังเกตในส่วนข้อสังเกตด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณอะไรคือข้อเสียของ Ferranti effect?
เครดิตภาพ:
ผล Ferranti techdoct
