خطوط القوى القصيرة

خطوط القوي القصيرة

يبين الشكل التالي الدائرة المكافئة للخط الذي يمثل بمقاومة R قيمتها تساوي المقاومة الكلية للخط ومفاعلة X  قيمتها أيضا تساوي المفاعلة الكلية للخط ، و تهمل التوصيلية و السعة. و في هذه الحالة يكون التيار عند المولد I_s يساوي التيار عند الحمل الكهربي I_r و تكون العلاقة بين التيار و الجهد كما يلي:

I_s      = I_r     = I

Vs     = V_r + I_s ( R + jX)

          = V_r + I Z

حيث Z هي ممانعة الخط.

و المعادلات السابقة هي معادلات اتجاهية (مركبة) ، و يلاحظ أن اتجاه السهم للتيار و الجهد في الشكل التالي يمثل الاتجاه في نصف الدورة الموجبة للتيار المتردد ، و هو أيضا يمثل اتجاه انتقال القدرة الكهربية من المولد الي الحمل الكهربي.

ويحدد أداء الخط الكهربي electrical performance بالقيم التالية:

• التغير في الجهد الكهربي عند نقطة الحمل voltage regulation و يعرف بالمعادلة التالية:

Percentage regulation = ( |V_NL| - |V_FL| / |V_FL| ) x 100

Where:

|V_NL| = magnitude of receiving end voltage at no load (NL)

القيمة العددية للجهد عند نقطة الحمل في حالة اللاحمل (فصل الحمل) و تساوي في هذه الحالة جهد المصدر الكهربي ( المولد).

|VFL| = magnitude of receiving end voltage at full load

القيمة العددية للجهد عند نقطة الحمل عند التحميل الكلي ، و تختلف في هذه الحالة عن جهد المولد الكهربي طبقا لمعامل القدرة للحمل و ثوابت الخط الكهربي. و بشكل عام اذا كان معامل القدرة ( cos f ) حثي متأخرا (lag) فان القيمة العددية للجهد عند الحمل تكون أقل من القيمة العددية للجهد عند المصدر. و الشكل التالي يوضح هذه الحالة العامة حيث يمكن أن تزيد قيمة الجهد عند الحمل في حالة معامل القدرة السالب (lead). و العلاقة التقريبية التالية تعطي قيمة التغير في الجهد كدالة في معامل القدرة:

Percentage regulation = x 100

• الفقد في القدرة الكهربيةtransmission line losses ، و تمثل الفقد الفعال و الغير فعال في ممانعة الخط و يعبر عها كالتالي :

Active losses       = I² R

Reactive losses   = I² X

و في حالة النظام ثلاثي الأوجه تضرب القيمة في 3.

ج) كفائة خط النقل transmission line efficiency ، و تعطي بالعلاقة:

• = (1 – loss/P_s ) x 100

Where

P_s  = V_s I_s cos f in single phase