Définition: L’effet dans lequel la tension à l’extrémité de réception de la ligne de transmission est plus que la tension d’envoi est connue sous le nom d’effet Ferranti. Ce type d’effet se produit principalement en raison d’une charge légère ou d’un circuit ouvert à l’extrémité de réception.
L’effet Ferranti est dû au courant de charge de la ligne. Lorsqu’une tension alternée est appliquée, le courant qui circule dans le condensateur est appelé courant de charge. Un courant de charge est également connu sous le nom de courant capacitif. Le courant de charge augmente dans la ligne lorsque la tension d’extrémité de réception de la ligne est plus grande que la fin d’envoi.
Pourquoi l’effet Ferranti se produit?
La capacité et l’inductance sont les principaux paramètres des lignes ayant une longueur de 240 km ou plus. Sur de telles lignes de transmission, la capacité n’est pas concentrée à certains points définis. Il est distribué uniformément sur toute la longueur de la ligne.
Lorsque la tension est appliquée à l’extrémité d’envoi, le courant dessiné par la capacité de la ligne est plus que le courant associé à la charge. Ainsi, sans charge ou charge légère, la tension à l’extrémité de réception est assez grande par rapport à la tension constante à l’extrémité d’envoi.
Explication détaillée de l’effet Ferranti en considérant un modèle nominal PI (π):
Considérons la longue ligne de transmission dans laquelle OE représente la tension d’extrémité de réception; OH représente le courant par le condensateur à l’extrémité de réception. Le phaseur Fe représente la chute de tension à travers la résistance R. La chute de tension à travers le x (inductance). Le phaseur OG représente la tension d’extrémité d’envoi dans une condition à vide.
On voit à partir du diagramme de phaseur qui oe> og. En d’autres termes, la tension à l’extrémité de réception est supérieure à la tension à l’extrémité d’envoi lorsque la ligne est sans charge.
Pour un modèle PI (π) nominal
À aucune charge, ir = 0
Si la résistance de la ligne est négligée,
Pour les lignes aériennes, 1 / √lc = vitesse de propagation des ondes électromagnétiques sur les lignes de transmission = 3 × 10 ^ 8m / s.
L’équation ci-dessus montre que (VS-VR) est négatif. C’est VR> vs. Cette équation montre également que l’effet Ferranti dépend également de la fréquence et de la longueur électrique des lignes.
En général, pour n’importe quelle ligne
Sans charge,
Pour une longue ligne, A est inférieur à l’unité, et il diminue avec l’augmentation de la durée de la ligne. Par conséquent, la tension à l’absence de charge est supérieure à la tension à l’absence de charge (vrnl> vs). À mesure que la longueur de la ligne augmente, l’augmentation de la tension à l’extrémité de réception à aucune charge devient plus prédominante.
Comment réduire l’effet Ferranti:
Les dispositifs électriques sont conçus pour fonctionner à une tension particulière. Si les tensions sont élevées à la fin de l’utilisateur, leur équipement est endommagé et que leurs enroulements brûlent en raison de la haute tension. Effet Ferranti sur les longues lignes de transmission à faible charge ou aucune charge n’augmente la tension d’extrémité de réception. Cette tension peut être contrôlée en plaçant les réacteurs de shunt à l’extrémité de réception des lignes.
Le réacteur Shunt est un élément de courant inductif relié entre la ligne et le neutre pour compenser le courant capacitif à partir des lignes de transmission. Lorsque cet effet se produit dans de longues lignes de transmission, les réacteurs de shunt compensent la VaR capacitive des lignes et donc la tension est régulée dans les limites prescrites.
Note:
- L’augmentation de la tension est directement proportionnelle au carré de la longueur d’une ligne.
- L’effet Ferranti est plus produit dans les câbles de transmission courts car leur capacité est élevée.