Ylijännitesuojaus

Kapasitanssi ja reaktanssi ovat tärkeimmät parametritsiirtojohtoon. Se jakautuu tasaisesti linjaa pitkin. Näitä parametreja kutsutaan myös hajautetuiksi parametreiksi. Kun jännite laskee siirtolinjassa induktanssin takia, se kompensoidaan siirtolinjan kapasitanssilla.

Siirtolinja tuottaa kapasitiivistareaktiiviset voltti-ampeerit sen shunt-kapasitanssissa ja absorboivat reaktiiviset voltti-ampeerit sarjainduktanssissaan. Kuormitus, jolla induktiiviset ja kapasitiiviset reaktiiviset voltti-ampeerit ovat yhtä suuria ja vastakkaisia, tällaista kuormaa kutsutaan ylijänniteimpedanssikuormaksi.

Sitä kutsutaan myös luonnolliseksi kuormitukseksikoska voimaa ei siirretä siirrossa. Ylijännitteen impedanssikuormituksessa jännite ja virta ovat samassa vaiheessa koko linjan kohdalla. Kun linjan ylijännitepoikkeama on lopettanut sen antaman tehon, sitä kutsutaan ylijänniteimpedanssilataukseksi.

Shunt-kapasitanssi laskee voimajohdon, kun linjan lähettävässä päässä oleva katkaisija on lähellä. Kuten alla

Olkoon V = vaiheen jännite vastaanottopäässä
L = sarja induktanssi vaihetta kohti
X_L = sarja induktanssin reaktanssi per vaihe
X_C = shunt-kapasitanssin reaktanssi per vaihe
Z_O = ylijänniteimpedanssikuormitus vaihetta kohti

Linjassa syntyvät kapasitiiviset voltti-ampeerit (VAr)

Linjan induktanssi kuluttaa sähköenergiaa, kun lähetys- ja vastaanottopäätteet on suljettu.

Linjan absorboimat induktiiviset reaktiiviset voltti-amperit (VAr)

Luonnollisessa kuormituksessa reaktiivinen teho lopetetaan ja kuorma muuttuu puhtaasti resistiiviseksi.

Ja se lasketaan alla olevan kaavan mukaan

Ylijännitteen impedanssikuormitus määritellään myöstehon kuormitus, jossa linjojen kokonaisreaktiivinen teho on nolla. Shunt-kapasitanssin tuottama reaktiivinen teho kuluu linjan sarjainduktanssilla.

Jos Po on linjojen luonnollinen kuormitus, (SIL)_1∅ linjan per vaihe

Koska kuorma on puhtaasti resistiivinen,

Siten ylijänniteimpedanssilatauksessa lähetetty vaihevirta on (V_P²) / Z_O wattia, missä V_p on vaihejännite.

Jos kVL on vastaanottavan päätejännite kV: ssä

Ylijännitesuojaus riippuu siirtolinjan jännitteestä. Käytännöllisesti katsoen ylijännitteen impedanssikuormitus on aina pienempi kuin linjan suurin sallittu kantavuus.

Jos kuorma on pienempi kuin SIL, reaktiivinenmuodostetaan voltti-ampeereja ja vastaanottopäässä oleva jännite on suurempi kuin lähetyspäätejännite. Toisaalta, jos SIL on suurempi kuin kuorma, vastaanottopäässä oleva jännite on pienempi, koska linja absorboi reaktiivisen tehon.

Jos shunt-johtavuus ja vastus jäävät huomiotta ja SIL on yhtä suuri kuin kuormitus, jännite molemmissa päissä on yhtä suuri.

johtopäätös

Ylijännitteen impedanssikuormitus on ihanteellinen kuorma, koskavirta ja jännite ovat yhdenmukaiset linjan varrella. Virran ja jännitteen aalto on myös vaiheissa, koska kulutettu reaktiivinen teho on yhtä suuri kuin siirtolinjan tuottama reaktiivinen teho.