Efek Ferranti dalam Jalur Transmisi dan Perhitungannya
Secara umum, kita tahu bahwa aliran arus di setiap sistem kelistrikan akan dari daerah potensial yang lebih tinggi ke daerah potensial yang lebih rendah, untuk mengganti perbedaan yang hidup dalam sistem. Secara praktis, tegangan pada ujung transmisi lebih unggul dari pada tegangan pada ujung penerima karena kehilangan saluran, sehingga aliran arus akan dari supply ke beban.
Pada tahun 1989, Sir SZ Ferranti datang dengan teori, yaitu teori yang menakjubkan. Konsep utama dari teori ini adalah semua tentang "Jalur Transmisi Jarak Menengah" atau Garis Transmisi Jarak Jauh yang mengusulkan bahwa dalam kasus operasi tanpa beban sistem transmisi.
Tegangan pada ujung penerima sering meningkatkan melampaui ujung transmisi. Ini adalah Efek Ferranti dalam sistem tenaga (power system).
Di sini, arus pengisian dapat didefinisikan sebagai, setiap kali tegangan pertukaran dihubungkan, arus akan mengalir melalui Kapasitor, dan juga disebut sebagai "arus kapasitif". Ketika tegangan pada ujung pengumpul garis lebih tinggi dari ujung transmisi, maka arus pengisian naik di saluran.
Kapasitansi tergantung pada komposisi dan panjang garis. Dalam kapasitansi, kabel memiliki kapasitansi lebih dari konduktor telanjang per panjang. Sedangkan dalam panjang garis, garis panjang memiliki kapasitansi lebih tinggi daripada garis pendek.
Arus pengisian berubah menjadi lebih penting karena arus beban berkurang, dan itu bertambah dengan tegangan sistem yang diberi muatan kapasitif yang sama.
Akibatnya, efek Ferranti hanya terjadi pada saluran yang diberi energi panjang atau terbuka. Selain itu, faktanya menjadi lebih jelas dengan tegangan dan kabel bawah tanah yang lebih tinggi.
Fasor-OG menandakan tegangan ujung transmisi dalam keadaan tanpa beban. Model Pi nominal saluran transmisi tanpa rangkaian kondisi beban ditunjukkan di bawah ini.
Dalam representasi grafis fasor berikut, OE lebih besar dari OG (OE> OG). Dalam istilah lain, tegangan pada ujung penerima lebih unggul daripada tegangan pada ujung transmisi ketika saluran transmisi tidak dalam kondisi beban. Di sini diagram fasor efek Ferranti ditunjukkan di bawah ini.
Untuk replika Pi (π) kecil
Vs = (1 + ZY/2) Vr + ZIr
Di mana, Ir = 0 tanpa kondisi muatan
Vs = (1 + ZY/2) Vr + Z (0)
= (1 + ZY/2) Vr
Vs-Vr = (1 + ZY/2) Vr- Vr
Vs-Vr = Vr [1 + ZY/2-1]
Vs-Vr = (ZY/2) Vr
Z = (r + jwl) S, dan Y = (jwc) S
Jika resistansi saluran transmisi tidak diperhatikan
Vs-Vr = (ZY/2) Vr
Substitusi (pengganti)
Z = (r + jwl) S, dan Y = (jwc) S di atas Vs
Vs-Vr = ½ (jwls) (jwcs) Vr
Vs-Vr = - ½ (W2S2) lcVr
Untuk saluran overhead, 1/√LC = 3 × 108m/s (kecepatan transmisi gelombang elektromagnetik pada saluran siaran).
1/√LC = 3 × 108m/s
√LC = 1/3 × 108
LC = 1/(3 × 108) 2
VS-VR = - ½ W2S2. (1/(3 × 108) 2) Vr
W = 2f
VS-VR = - ((4π2/18) * 10-16) f2S2Vr
Persamaan di atas menggambarkan bahwa (VS-Vr) negatif, itu berarti Vr lebih besar dari VS. Ini juga diilustrasikan bahwa efek ini juga akan ditentukan oleh periode listrik dari saluran dan frekuensi transmisi.
Umumnya, untuk setiap baris
Vs = AVr + BLr
Pada kondisi tanpa beban,
Ir = 0, Vr = Vrnl
Vs = AVrnl
| Vrnl | = | Vs |/| A |
Untuk saluran transmisi yang luas, A adalah <1 dan mengurangi dengan meningkatnya luasnya saluran transmisi. Dengan demikian, tegangan tanpa beban lebih besar dari tegangan pada beban (Vrnl> Vs). Ketika panjang garis naik tegangan pada ujung pengumpul, maka tanpa beban bertindak sebagai elemen utama.
Efek Ferranti pada jalur transmisi luas tanpa status beban, maka tegangan akan meningkat pada ujung pengumpul. Ini dapat dibatasi dengan menjaga reaktor shunt di sebelah ujung pengumpul dari saluran transmisi.
Reaktor ini bersekutu di antara garis dan netral untuk mengembalikan arus kapasitif pada saluran transmisi. Ketika hasil ini terjadi pada saluran transmisi yang panjang, reaktor ini membayar saluran transmisi & dengan demikian tegangan diatur dalam batas yang ditentukan.
Dalam artikel ini, tegangan lebih dapat ditetapkan karena efek Ferranti dengan panjang saluran transmisi. Ini terjadi ketika saluran transmisi diberi energi, tetapi ada beban yang lebih sedikit atau beban dilepaskan. Hasilnya adalah karena penurunan tegangan melintasi induktansi saluran berada dalam fase dengan tegangan ujung transmisi.
Dengan demikian, induktansi bertanggung jawab untuk menghasilkan kejadian ini. Efek ini akan semakin ditandai semakin panjang garis dan semakin tinggi tegangan yang diterapkan. Dari fakta efek Ferranti dan dengan mengganti efek ini, tegangan berlebih yang tidak kekal pada saluran transmisi dapat dikurangi dan dengan demikian saluran transmisi dapat dilindungi.
Dengan demikian, ini semua tentang efek Ferranti dalam saluran transmisi, yang mencakup apa yang merupakan efek Ferranti, perhitungan efek Ferranti, dll. Kami berharap bahwa Anda mendapatkan pemahaman yang bagus tentang ide ini.
Pada tahun 1989, Sir SZ Ferranti datang dengan teori, yaitu teori yang menakjubkan. Konsep utama dari teori ini adalah semua tentang "Jalur Transmisi Jarak Menengah" atau Garis Transmisi Jarak Jauh yang mengusulkan bahwa dalam kasus operasi tanpa beban sistem transmisi.
Tegangan pada ujung penerima sering meningkatkan melampaui ujung transmisi. Ini adalah Efek Ferranti dalam sistem tenaga (power system).
Apa itu Efek Ferranti?
Definisi Efek Ferranti adalah efek tegangan pada akhir pengumpulan saluran transmisi lebih tinggi dari akhir transmisi disebut sebagai “Ferranti Effect”. Secara umum, efek semacam ini terjadi karena sirkuit terbuka (konsleting), beban ringan di ujung pengumpul atau arus pengisian pada saluran transmisi.Di sini, arus pengisian dapat didefinisikan sebagai, setiap kali tegangan pertukaran dihubungkan, arus akan mengalir melalui Kapasitor, dan juga disebut sebagai "arus kapasitif". Ketika tegangan pada ujung pengumpul garis lebih tinggi dari ujung transmisi, maka arus pengisian naik di saluran.
Parameter Efek Ferranti
Efek Ferranti terutama terjadi karena arus pengisian, dan pasangan dengan kapasitansi garis. Selain itu, parameter berikut harus diperhatikan.Kapasitansi tergantung pada komposisi dan panjang garis. Dalam kapasitansi, kabel memiliki kapasitansi lebih dari konduktor telanjang per panjang. Sedangkan dalam panjang garis, garis panjang memiliki kapasitansi lebih tinggi daripada garis pendek.
Arus pengisian berubah menjadi lebih penting karena arus beban berkurang, dan itu bertambah dengan tegangan sistem yang diberi muatan kapasitif yang sama.
Akibatnya, efek Ferranti hanya terjadi pada saluran yang diberi energi panjang atau terbuka. Selain itu, faktanya menjadi lebih jelas dengan tegangan dan kabel bawah tanah yang lebih tinggi.
Efek Ferranti Di Jalur Transmisi, Perhitungan
Mari kita pikirkan Efek Ferranti pada saluran transmisi yang luas di mana OE-menandakan tegangan akhir pengumpul, OH-menandakan aliran arus dalam kapasitor pada ujung pengumpul. Fasor-FE menandakan penurunan tegangan melintasi resistansi R. FG-menandakan penurunan tegangan melintasi induktansi (X).Fasor-OG menandakan tegangan ujung transmisi dalam keadaan tanpa beban. Model Pi nominal saluran transmisi tanpa rangkaian kondisi beban ditunjukkan di bawah ini.
Dalam representasi grafis fasor berikut, OE lebih besar dari OG (OE> OG). Dalam istilah lain, tegangan pada ujung penerima lebih unggul daripada tegangan pada ujung transmisi ketika saluran transmisi tidak dalam kondisi beban. Di sini diagram fasor efek Ferranti ditunjukkan di bawah ini.
Untuk replika Pi (π) kecil
Vs = (1 + ZY/2) Vr + ZIr
Di mana, Ir = 0 tanpa kondisi muatan
Vs = (1 + ZY/2) Vr + Z (0)
= (1 + ZY/2) Vr
Vs-Vr = (1 + ZY/2) Vr- Vr
Vs-Vr = Vr [1 + ZY/2-1]
Vs-Vr = (ZY/2) Vr
Z = (r + jwl) S, dan Y = (jwc) S
Jika resistansi saluran transmisi tidak diperhatikan
Vs-Vr = (ZY/2) Vr
Substitusi (pengganti)
Z = (r + jwl) S, dan Y = (jwc) S di atas Vs
Vs-Vr = ½ (jwls) (jwcs) Vr
Vs-Vr = - ½ (W2S2) lcVr
Untuk saluran overhead, 1/√LC = 3 × 108m/s (kecepatan transmisi gelombang elektromagnetik pada saluran siaran).
1/√LC = 3 × 108m/s
√LC = 1/3 × 108
LC = 1/(3 × 108) 2
VS-VR = - ½ W2S2. (1/(3 × 108) 2) Vr
W = 2f
VS-VR = - ((4π2/18) * 10-16) f2S2Vr
Persamaan di atas menggambarkan bahwa (VS-Vr) negatif, itu berarti Vr lebih besar dari VS. Ini juga diilustrasikan bahwa efek ini juga akan ditentukan oleh periode listrik dari saluran dan frekuensi transmisi.
Umumnya, untuk setiap baris
Vs = AVr + BLr
Pada kondisi tanpa beban,
Ir = 0, Vr = Vrnl
Vs = AVrnl
| Vrnl | = | Vs |/| A |
Untuk saluran transmisi yang luas, A adalah <1 dan mengurangi dengan meningkatnya luasnya saluran transmisi. Dengan demikian, tegangan tanpa beban lebih besar dari tegangan pada beban (Vrnl> Vs). Ketika panjang garis naik tegangan pada ujung pengumpul, maka tanpa beban bertindak sebagai elemen utama.
Cara Mengurangi Efek Ferranti Di Jalur Transmisi
Mesin listrik bekerja pada energi listrik spesifik. Jika tegangan jauh di atas permukaan ground pada konsumen, perangkat mereka rusak, dan belitan perangkat juga terbakar karena energi listrik yang tinggi.Efek Ferranti pada jalur transmisi luas tanpa status beban, maka tegangan akan meningkat pada ujung pengumpul. Ini dapat dibatasi dengan menjaga reaktor shunt di sebelah ujung pengumpul dari saluran transmisi.
Reaktor ini bersekutu di antara garis dan netral untuk mengembalikan arus kapasitif pada saluran transmisi. Ketika hasil ini terjadi pada saluran transmisi yang panjang, reaktor ini membayar saluran transmisi & dengan demikian tegangan diatur dalam batas yang ditentukan.
Dalam artikel ini, tegangan lebih dapat ditetapkan karena efek Ferranti dengan panjang saluran transmisi. Ini terjadi ketika saluran transmisi diberi energi, tetapi ada beban yang lebih sedikit atau beban dilepaskan. Hasilnya adalah karena penurunan tegangan melintasi induktansi saluran berada dalam fase dengan tegangan ujung transmisi.
Dengan demikian, induktansi bertanggung jawab untuk menghasilkan kejadian ini. Efek ini akan semakin ditandai semakin panjang garis dan semakin tinggi tegangan yang diterapkan. Dari fakta efek Ferranti dan dengan mengganti efek ini, tegangan berlebih yang tidak kekal pada saluran transmisi dapat dikurangi dan dengan demikian saluran transmisi dapat dilindungi.
Dengan demikian, ini semua tentang efek Ferranti dalam saluran transmisi, yang mencakup apa yang merupakan efek Ferranti, perhitungan efek Ferranti, dll. Kami berharap bahwa Anda mendapatkan pemahaman yang bagus tentang ide ini.