Saluran Transmisi Pendek

Saluran transmisi pendek didefinisikan sebagai saluran transmisi dengan panjang efektif kurang dari 80 km (50 mil), atau dengan tegangan kurang dari 69 kV. Tidak seperti saluran transmisi menengah dan saluran transmisi panjang, arus pengisian saluran dapat diabaikan, dan karenanya kapasitansi shunt dapat diabaikan.

Pada saluran transmisi pendek, efek kapasitansi tidak signifikan dan kita dapat mengabaikan efeknya. Jadi kinerjanya tergantung pada resistansi dan induktansi saluran.

Saluran Transmisi Pendek Tunggal dan Tiga Fasa

Saluran fasa tunggal biasanya pendek dan bertegangan rendah. Ini memiliki dua konduktor. Setiap konduktor memiliki resistansi R dan reaktansi induktif X. Untuk kenyamanan, dianggap bahwa parameter konduktor disatukan menjadi satu konduktor, dan konduktor balik diasumsikan tidak memiliki resistansi dan reaktansi induktif.

Model saluran satu fasa dan rangkaian ekivalen dari saluran transmisi pendek ditunjukkan di bawah ini pada gambar. Resistansi R dan reaktansi induktif X mewakili resistansi loop dan induktansi loop dari saluran transmisi pendek. Jadi,

R = resistansi loop dari saluran = resistansi dari kedua konduktor keluar dan kembali

= 2 × resistansi satu konduktor = 2R1

dan X = reaktansi loop dari saluran = reaktansi dari kedua konduktor timbal dan kembali

= 2 × reaktansi induktif ke satu konduktor ke netral = 2X1

Ujung saluran di mana beban dihubungkan disebut ujung penerima. Ujung di mana sumber pasokan terhubung dikenal sebagai ujung pengiriman.

Dimana,

Vr = tegangan pada ujung penerima

Vs = tegangan pada ujung pengirim

Ir = arus di ujung penerima

Is = arus pada ujung pengirim

cos∅r = faktor daya beban

cos∅s = faktor daya pada ujung pengirim

Impedansi seri dari saluran diberikan sebagai,

Dalam saluran transmisi pendek, konduktansi shunt dan kapasitansi shunt saluran diabaikan; karenanya, arus tetap sama di semua titik garis.

Secara praktis, kami mengatakan bahwa,

Saluran tiga fasa dibuat dengan menggunakan tiga penghantar fasa tunggal. Oleh karena itu, perhitungan tetap sama seperti yang dijelaskan untuk saluran fasa tunggal, perbedaannya adalah bahwa basis per fasa diadopsi.

Ketika bekerja dengan saluran tiga fasa yang seimbang, diasumsikan bahwa semua tegangan yang diberikan adalah nilai saluran-ke-saluran dan semua arus adalah arus saluran. Jadi, untuk perhitungan garis tiga fasa,

daya per fasa = (1/3) × ( daya total)

volt-ampere reaktif per fasa = ( 1/3) × (volt-ampere reaktif total)

Untuk keseimbangan 3-fasa, saluran bintang terhubung,

tegangan fasa = 1/√3 × tegangan saluran

Diagram Fasor

Diagram fasor untuk beban faktor daya tertinggal ditunjukkan di bawah ini. Biarkan tegangan ujung penerima Vr diambil sebagai fasor referensi, dan diwakili oleh OA dalam diagram fasor. Untuk faktor daya tertinggal, saya tertinggal di belakang Vr dengan sudut ∅r yang ditunjukkan pada diagram, di mana OB = I.

Penurunan tegangan pada resistansi saluran = IR. Ir diwakili oleh fasor AC. Itu sefasa dengan arus dan karenanya ditarik sejajar dengan OB. Penurunan tegangan pada reaktansi saluran adalah IX dan fasor CD mewakilinya.

Reaktansi dipimpin oleh 90 derajat dan karena itu CD ditarik tegak lurus terhadap OB. Penurunan tegangan impedansi total IZ adalah jumlah fasor dari penurunan tegangan resistif dan reaktif, dan AD memberikannya dalam diagram.

OD adalah tegangan ujung pengirim Vs, dan ∅s adalah sudut faktor daya antara tegangan ujung pengirim dan arus. δ adalah sudut perpindahan fasa antara tegangan pada kedua ujungnya.

Besarnya Vs dapat dicari dari sudut segitiga siku-siku.

Faktor daya beban yang diukur pada ujung pengirim adalah

Jika Vr menjadi fasor referensi maka,

Untuk faktor daya lagging cosΦr, I = I <−Φr = IcosΦr −jIsinΦr

Untuk faktor daya terdepan cosΦr, I = I<+Φr = IcosΦr + jIsinΦr

Untuk faktor daya persatuan, I = I<0° = I + j0°

Impedansi saluran diberikan oleh

Tegangan ujung pengirim adalah

Untuk faktor daya tertinggal,

Konstanta ABCD dari Saluran Pendek

Persamaan umum dari garis untuk mewakili tegangan dan arus pada terminal keluaran saluran ditunjukkan di bawah ini;

Saat membandingkan tegangan dan arus keluaran saluran pendek dengan persamaan di atas, konstanta ABCD saluran pendek diberikan di bawah ini.

Konstanta ABCD untuk saluran pendek diberikan oleh

Regulasi Tegangan untuk Saluran Pendek

Ini adalah perubahan tegangan pada ujung penerima ketika beban penuh pada faktor daya tertentu dihilangkan dan tegangan pada ujung pengirim konstan. Hal ini dapat ditulis sebagai;

Pada beban penuh,

Tanpa beban,

Oleh karena itu, pengaturan tegangan diberikan sebagai;

Pengaturan tegangan atau saluran tergantung pada faktor daya. Jika saluran memiliki faktor daya leading, maka tegangan ujung penerima lebih besar dan untuk faktor daya lagging tegangan ujung pengirim lebih besar.