¿Por qué el efecto Ferranti aumenta la tensión final de recepción en comparación con la tensión final de envío?

En ingeniería eléctrica, el efecto Ferranti es un aumento en el voltaje que ocurre en el extremo receptor de una larga línea de transmisión, por encima del voltaje en el extremo emisor. Esto ocurre cuando la línea está energizada, pero hay una carga muy ligera o la carga está desconectada. La corriente de carga de línea capacitiva produce una caída de voltaje a través de la inductancia de línea que está en fase con los voltajes finales de envío considerando que la resistencia de línea es insignificante. Por lo tanto, tanto la inductancia como la capacitancia de la línea son responsables de este fenómeno.
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En la práctica general, sabemos que para todos los sistemas eléctricos, la corriente fluye desde la región de mayor potencial a la región de menor potencial, para compensar la diferencia de potencial eléctrico que existe en el sistema. En todos los casos prácticos, el voltaje del extremo emisor es más alto que el extremo receptor, por lo que la corriente fluye desde la fuente o el extremo de alimentación a la carga. Pero Sir SZ Ferranti, en el año 1890, presentó una sorprendente teoría sobre la línea de transmisión de media distancia o líneas de transmisión de larga distancia que sugiere que en caso de operación de carga ligera o sin carga del sistema de transmisión, el voltaje del extremo receptor a menudo aumenta más allá del envío tensión final, lo que lleva a un fenómeno conocido como efecto Ferranti en el sistema de energía .

¿Qué es el efecto Ferranti?

Como hemos discutido en temas anteriores sobre el efecto corona y Skin Effect hoy discutiremos acerca de otro efecto importante en la línea de transmisión es el efecto Ferranti, el primer efecto Ferranti observado durante la instalación del sistema de cables de distribución subterránea de 10,000 voltios en (1887) “Sebastian Ziani de Ferranti”.

“El aumento de los voltajes en el extremo receptor de la línea de transmisión en comparación con los voltajes finales llamados Efecto Ferranti”

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¿Qué es el efecto ferranti y cómo reducir el efecto ferranti en la línea de transmisión?

En ingeniería eléctrica, el efecto Ferranti es un aumento en el voltaje que ocurre en el extremo receptor de una larga línea de transmisión, por encima del voltaje en el extremo emisor. Esto ocurre cuando la línea está energizada, pero hay una carga muy ligera o la carga está desconectada. La corriente de carga de línea capacitiva produce una caída de voltaje a través de la inductancia de línea que está en fase con los voltajes finales de envío considerando que la resistencia de línea es insignificante. Por lo tanto, tanto la inductancia como la capacitancia de la línea son responsables de este fenómeno. [1]
Ilustración del efecto Ferranti; adición de voltajes a través de la inductancia de línea
El efecto Ferranti será más pronunciado cuanto más larga sea la línea y mayor sea el voltaje aplicado. [2] El aumento de voltaje relativo es proporcional al cuadrado de la longitud de la línea. [3]
El efecto Ferranti es mucho más pronunciado en cables subterráneos, incluso en tramos cortos, debido a su alta capacitancia.
Se observó por primera vez durante la instalación de cables subterráneos en
Sistema de distribución de 10,000 voltios de Sebastian Ziani de Ferranti en 1887. [4]
En la práctica general, sabemos que para todos los sistemas eléctricos, la corriente fluye desde la región de mayor potencial a la región de menor potencial, para compensar la diferencia de potencial eléctrico que existe en el sistema. En todos los casos prácticos, el voltaje del extremo emisor es más alto que el extremo receptor, por lo que la corriente fluye desde la fuente o el extremo de alimentación a la carga. Pero Sir SZ Ferranti, en el año 1890, presentó una sorprendente teoría sobre la línea de transmisión de media distancia o líneas de transmisión de larga distancia que sugiere que en caso de operación de carga ligera o sin carga del sistema de transmisión, el voltaje del extremo receptor a menudo aumenta más allá del envío tensión final, lo que lleva a un fenómeno conocido como efecto Ferranti en el sistema de energía.

cuando la generación de energía reactiva es mayor que la demanda, podemos esperar un aumento en el voltaje debido a la naturaleza capacitiva del exceso de VAR principales reactivos.
especialmente en líneas de transmisión largas, bajo condiciones livianas o sin carga,
el voltaje del terminal aumenta (más que enviar el voltaje final).
llamado efecto ferranti,

Siempre hay algo de capacitancia entre 2 líneas. Como sabemos que el condensador conectado en paralelo se agrega, la capacitancia resultante es muy alta y el voltaje almacenado en el condensador se inyecta en la línea de transmisión, por lo que el voltaje del extremo receptor es alto en comparación con el voltaje del extremo emisor.
Nota: El efecto Ferranti es generalmente indeseable porque siempre hay algo de carga conectada al sistema de alimentación.

Por lo general, este efecto es prominente cuando una línea de transmisión larga se carga / descarga ligeramente. Una línea de transmisión larga consume una cantidad considerable de corriente de carga debido a la capacitancia de la línea (simulada en paralelo a tierra). Con cargas ligeras, esta corriente de carga capacitiva crea una caída a través del inductor de línea (simulado en serie) que está en fase con el voltaje final de envío. Esta caída, por lo tanto, se acumula acumulativamente en el extremo receptor causando un voltaje de extremo receptor más alto.

Cuanto mayor sea la cantidad de voltaje (generalmente> 100kV) aplicada y más larga la línea de transmisión, el efecto será más pronunciado. Dado que, en los cables subterráneos y los conductores agrupados, el efecto capacitivo es mayor, el efecto Ferranti será más prominente.

Efecto Ferranti:
En ingeniería eléctrica, el efecto Ferranti es un aumento en el voltaje que ocurre en el extremo receptor de una larga línea de transmisión, por encima del voltaje en el extremo emisor. Esto ocurre cuando la línea está energizada, pero hay una carga muy ligera o la carga está desconectada.

El efecto Ferranti es el aumento en el voltaje terminal en el extremo receptor de la línea de transmisión (longitud larga) cuando la línea en el extremo receptor está abierta o ligeramente cargada. Esto ocurre principalmente debido a la capacitancia Shunt presente en la línea de transmisión. Cuando calculamos el voltaje del extremo receptor al agrupar toda la capacitancia en el extremo receptor, será mayor que el voltaje del extremo emisor.

Ocurre en caso de línea media y línea larga.

Sin carga, el voltaje final de recepción es mayor que el voltaje final de envío, denominado como efecto ferranti.

Es debido a la corriente de carga de la línea, debido a esta sobretensión, el aislamiento puede dañarse.

Entonces, para evitar esto, la corriente de carga se neutraliza utilizando un reactor de derivación en el extremo receptor.

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