¿Cómo reducimos el efecto Ferranti en una línea de transmisión?

Se puede considerar que una línea de transmisión larga se compone de una cantidad considerablemente alta de capacitancia e inductor distribuidos a lo largo de toda la línea. El efecto Ferranti ocurre cuando la corriente extraída por la capacitancia distribuida de la línea es mayor que la corriente asociada con la carga en el extremo receptor de la línea que ocurre durante la carga liviana o sin carga.

Esta corriente de carga del condensador conduce a una caída de voltaje a través del inductor de línea del sistema de transmisión que está en fase con los voltajes finales de envío. Esta caída de voltaje sigue aumentando de manera aditiva a medida que avanzamos hacia el extremo de carga de la línea y, posteriormente, el voltaje del extremo receptor tiende a ser mayor que el voltaje aplicado, lo que lleva al fenómeno llamado efecto Ferranti en el sistema de energía.

En condiciones sin carga o con poca carga, la potencia reactiva generada en un punto de la línea de transmisión será mayor que la potencia reactiva absorbida y, por lo tanto, el voltaje en ese punto aumentará. Tenga en cuenta que durante la condición sin carga o con poca carga, la capacitancia de la línea dominará a la inductancia.

El% de aumento de voltaje en una línea de transmisión EHV depende del cuadrado de su longitud de línea.

% dV es aproximadamente = 0.55 × (L / 100) 2

donde L = longitud de línea en km y dV = Cambio en voltaje

Si se trata de una línea corta, no se necesita control, ya que el aumento de voltaje no será significativo durante la carga ligera o sin carga, es decir, el efecto Ferranti no será dominante.

Para una línea de longitud media de 250 km, el aumento de voltaje será de aproximadamente el 9,4% y está por encima del límite de tolerancia del 5% para 400 kV y superiores.

La compensación del reactor cerrado en el extremo receptor podría ayudar a reducir el efecto del efecto Ferranti. Shunt Reactor absorbe el exceso de generación de energía reactiva durante la condición sin carga / carga ligera y, por lo tanto, ayuda a estabilizar el voltaje de la línea de transmisión. Pero para líneas más largas de aproximadamente 400 km y superiores, se debe proporcionar una compensación en algún lugar en el medio de la línea, además del extremo receptor. Para líneas muy largas, se necesita una compensación cada 250 a 300 km.

El% de aumento de voltaje en una línea de transmisión EHV depende del escuadrón de su longitud.

% dV es aproximadamente = 0.55 {(L / 100)} ^ 2

donde L = longitud de línea en km

Si es una línea corta no se necesita control.

para una línea de longitud media de 250 km, el aumento de voltaje será de aproximadamente el 9,4% y está por encima del límite de tolerancia del 5% para 400 kV y superiores. Puede ser suficiente la compensación del condensador de derivación en el extremo receptor. Pero para líneas más largas de aproximadamente 400 km y superiores, se debe proporcionar una compensación en algún lugar en el medio de la línea, además del extremo receptor. Para líneas muy largas, se necesita una compensación cada 250 a 300 km.

En el caso de cables subterráneos, puede ser necesaria la compensación a intervalos de cada 15 a 20 km. Esta es la razón por la cual los cables de CA submarinos EHV no son técnicamente factibles.

Debido al efecto Ferranti, el voltaje final de recepción es más alto que el voltaje final de envío debido a la capacitancia de las líneas de transmisión SIN CARGA. Y así, este efecto se puede superar utilizando reactores o controladores FACTS.

Se puede considerar que una línea de transmisión larga compone una cantidad considerablemente alta de capacitancia e inductor distribuidos a lo largo de toda la línea. El efecto Ferranti se produce cuando la corriente consumida por la capacitancia distribuida de la línea en sí es mayor que la corriente asociada con la carga en el extremo receptor de la línea (durante la carga liviana o sin carga). Esta corriente de carga del condensador conduce a una caída de voltaje a través del inductor de línea del sistema de transmisión que está en fase con los voltajes finales de envío. Esta caída de voltaje sigue aumentando de manera aditiva a medida que avanzamos hacia el extremo de carga de la línea y, posteriormente, el voltaje del extremo receptor tiende a ser mayor que el voltaje aplicado, lo que lleva al fenómeno llamado efecto Ferranti en el sistema de energía.

Durante el tiempo de carga fuera de pico, el voltaje en el extremo del receptor es comparativamente mayor que el voltaje del extremo emisor (normalmente ocurre durante la noche), este es el efecto Ferranti. Para compensar este efecto, cada subestación tiene un banco de inductancia que está conectado en el sistema de transmisión que absorbe el voltaje adicional y mantiene la regulación de voltaje al mínimo.

El efecto Ferranti es que el voltaje final de recepción es mayor que el voltaje final de envío debido a los efectos de capacitancia en la línea de transmisión para reducir este efecto usando el método de transposición del ejemplo de líneas de transmisión (RY B. a BRY) en esta conexión, los efectos de capacitancia se anularán.

Se puede reducir simplemente apagando el condensador de compensación de carga al final de la línea. Dudo que la solución se implemente en absoluto, ya que el efecto no es un problema importante.

Utilizamos inductores de derivación para absorber el exceso de potencia reactiva y obtener un perfil plano.

2 maneras:

  1. Al apagar el compensador reactivo (bancos de condensadores) durante la carga ligera en el lado de carga.
  2. Al encender el reactor Shunt para dar carga inductiva.