Hoofstuk 5 – Bestendige toestand bedryf van transmissielyne

1. Hoofstuk 5 – Bestendige toestand bedryf van transmissielyne • Tweepoort netwerk modelle • Transmissielyn differensiaalvergelykings en die π-netwerk voorstelling • Medium en kortlyn benaderings • Bestendige bedryf • Verlieslose lyne • Maksimum drywingsvloei • Lynbeladingsvermoë • Reaktiewe kompensasie tegnieke

2. Differensiaalvergelykings • Vanaf Hoofstuk 4 kry ons • z = R + jωL [/m] en • y = G + jωC [S/m] • Hieruit volg twee differensiaalvergelykings

3. Differensiaalvergelykings • Die twee vergelykings kombineer om die volgende vergelyking te vorm met oplossings vir V(x) en I(x) • Met randtoestande kan die integrasie konstantes opgelos word:

4. Differensiaalvergelykings • Dit gee aanleiding tot die volgende vergelykings • Dit kan oorgeskryf word as

5. Ekwivalente -netwerk • Hoe verbind ons die stroombaan elemente Z’ en Y’/2 met die ABCD parameters? • Die oplossing lewer dan

6. Medium- en kortlyn benaderings • Kortlyn: 0 – 96 km lank • Mediumlyn: 96 – 300 km lank • Kortlyn: • Mediumlyn:

7. Spanningsregulasie en aanpassingsfaktore • % Spanningsregulasie = (|VRNL| - |VRFL|)/ |VRFL| x 100 • |VRFL| is normaalweg bekend • |VRNL| kan bepaal word deur VS/A • Aanpassingsfaktore: • Gebruik Z en Y/2 om Z’ en Y’/2 te bepaal, m.a.w. Z’ = ZF1 en Y’/2 = (Y/2)F2, waar

8. Verlieslose lyne • Hoekom kyk ons na verlieslose lyne? • Eenvoudiger vergelykings om konsepte beter te verstaan • Met lae verlies op lyne is verlieslose ’n goeie benadering om ’n gevoel vir die lyne se vermoëns en eienskappe te kry • Karakteristieke impedansie (stuwingsimpedansie) en voortplantingskonstante: • ABCD parameters:

9. Ekwivalente π-netwerk vir verlieslose lyne • Die parameters vir die ekwivalente π-netwerk verander as volg:

10. Eienskappe van verlieslose lyne • Golflengte: • Belading met die karakteristieke impedansie en spanningsprofiele:

11. Maksimum drywingsvloei • Wat is die maksimum drywingsoordrag wat moontlik is oor ’n transmissielyn met die grotes van die spannings aan weerskante konstant? • Met die volgende vergelykings is die reële drywing wat dan oorgedra kan word as funksie van  is • Maksimum drywing word oorgedra wanneer Z = , m.a.w.

12. Lynbelasbaarheid • Teoretiese maksimum drywingsoordrag: • Teoretiese maksimum drywingsoordrag vind plaas by Z =  • Praktiese drywingsoordrag is egter aan die volgende grense onderworpe: • Termiese grens (veral by kort lyne) • Stuwingsgrens:  ≥ 30 - 40

13. Reaktiewe kompensasietegnieke • Daar bestaan twee tipes reaktiewe kompensasie: • Serie kapasitiewe kompensasie • Newe induktiewe/kapasitiewe kompensasie (induktief m.b.v. reaktore of sinkroonkondensors)

14. Serie kapasitiewe kompensasie • Serie kompensasie verhoog die drywingsoordragvermoë van ’n lyn • Nadele • Beskerming vir kapasitore • Sub-sikrone resonansie • Kapasitore word hoofsaaklik aan weerskante van die lyn geïnstalleer • Serie kapasitor kan ook as ’n tweepoortnetwerk beskryf word: • Met twee serie kapasitorbanke aan weerskante van die transmissielyn word

15. Newe reaktiewe kompensasie • Newe reaktiewe kompensasie vind hoofsaaklik net aan een kant van die transmissielyn plaas • Newe kompensasie kan beide kapasitief en induktief wees • Kapasitief om die afvoerspanning te verhoog onder hoë lastoestande • Induktief om die afvoerspanning te verlaag onder lae lastoestande • Twee moontlike toestelle/stelsels newe kompensasie • SVC (“Static Var Compensator”) • Sinkroonkondensor (Sinkroonmasjien) • Sien die tutoriale en ekstra probleme vir voorbeelde