ओवरहेड लाइनों की तुलना में भूमिगत केबल को "प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे के उच्च स्तर की आवश्यकता" क्यों होती है?

Question

मैं एक निश्चित कंपनी के विशाल ट्रांसफार्मर के लिए एक बड़ाई शीट पढ़ रहा था, और मैं इस वाक्य में आया:

इसके अलावा, कुछ क्षेत्रों में, मौजूदा ओवर हेड लाइनों को भूमिगत केबल द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है, जिसके लिए उच्च स्तर की प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति की आवश्यकता होती है ।

ऐसा क्यों है?

Comments

मैं ईई नहीं हूं, इसलिए मैं जवाब देने की कोशिश नहीं कर रहा हूं, लेकिन याद रखें कि पावर ग्रिड में लाइनें ट्रांसमिशन लाइनें हैं । उन्होंने कंडक्टरों की लंबाई के साथ अधिष्ठापन वितरित किया है, और उन्होंने कंडक्टरों के बीच समाई वितरित की है। एक भूमिगत रेखा की ज्यामिति एक ओवरहेड लाइन की ज्यामिति से बहुत अलग है, इसलिए आपको यह उम्मीद करनी चाहिए कि एक अलग विशेषता प्रतिबाधा है और, मुझे नहीं पता कि और क्या है।

— सोलोमन स्लो

सही @jameslarge, कि विशेषता प्रतिबाधा मुख्य अंतर है और निश्चित रूप से लाइन की लंबाई है। क्या आप जानते हैं कि यह U / G और O / H पावर केबल के लिए क्या है?

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

मैं इस व्याख्यान में भी आया था, जो बताता है कि ट्रांसमिशन लाइनें कैसे काम करती हैं: egr.unlv.edu/~eebag/TRANSMISSION%20LINES.pdf मैं वास्तव में उत्तरों की सराहना करता हूं, मैं इस तरह से पहले से बेहतर समझता हूं। गणित के बहुत सारे शामिल हैं, मुझे लगता है कि मुझे बैठना चाहिए और इसे कुछ समय के लिए समझ लेना चाहिए :)

— user60561

भूमिगत डक्ट में बिजली की धार के बीच समाई ओवरहेड तारों की तुलना में बहुत अधिक होती है क्योंकि तार एक साथ बहुत करीब होते हैं। केबल आकार को इसकी वर्तमान ले जाने की क्षमता के लिए चुना जाता है - इसलिए, यदि आप मांग करते हैं कि बिजली के तार प्रतिक्रियाशील प्रवाह करते हैं, तो आपको भारी गेज बिजली के तारों को खरीदने की आवश्यकता है। इसलिए, हरियाली से समाज अधिक खर्च होता है।

— ब्रायन

@ ब्रायन "क्योंकि तार बहुत करीब एक साथ हैं" - यह सही नहीं है। प्रत्येक तार को धारित किया जाता है, यही कारण है कि कैपेसिटेंस बहुत अधिक है, अन्य तारों की निकटता बहुत कम साइनफ़िकेंट है। टोनी स्टीवर्ट का उत्तर देखें (जो मैंने कैटलॉग में हाई-वोल्टेज भूमिगत केबलों को देखकर पुष्टि की है)

— user60561

Answer 1

संक्षिप्त उत्तर: अंडरग्राउंड (यू / जी) केबल, पृथ्वी ग्रंथि ढाल के साथ समाक्षीय का उपयोग करता है।

तो यह सफेद पीई (पॉलीइथाइलीन) सामग्री है जो भूमिगत समाई को बढ़ाता है क्योंकि यह केंद्र कोर और तांबे के ब्रैड ग्राउंड शीथ को अलग करता है न कि चरण की चरण लाइनों की निकटता (हालांकि इसका कुछ प्रभाव है।)

नीचे केवल एक ही चरण का उदाहरण है।

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बिजली वितरण केबलों के डिजाइन में दशकों में सुधार हुआ है और अब उन्हें सबसे अच्छा काम करने का ऐतिहासिक अनुभव है।

वे इन्सुलेशन समाशोधन के साथ / बिना गैर-समाक्षीय कंडक्टर क्लैड स्टील कोर का उपयोग करते हैं। यह U / G के लिए उपयोग की जाने वाली समाक्षीय केबल की तुलना में विद्युत लाइन समाई को नगण्य बनाता है क्योंकि इन्सुलेशन लाइन से जमीन तक समाक्षीय केबल में उच्चता का क्रम है।

प्रश्न में एबीबी इकाई में केबलों की प्रतिक्रियाशील प्रतिबाधा शक्ति कारक सुधार की व्यापक रेंज को संभालने के लिए बेहतर गतिशील रेंज है जिसमें ओ / एच और एक्सएलपीई समाक्षीय यू / जी केबल शामिल हो सकते हैं।

• शंट रिएक्टरों का उपयोग लाइट शंट के तहत लाइन शंट कैपेसिटेंस की भरपाई करने के लिए किया जाता है या वोल्टेज को विनियमित करने के लिए लोड नहीं किया जाता है।
• श्रृंखला कैपेसिटर का उपयोग अक्सर लाइन इंडक्टिव रिएक्शन की भरपाई करने के लिए किया जाता है ताकि अधिक पावर ट्रांसफर किया जा सके और नेटवर्क स्थिरता बढ़ाई जा सके

ओवरहेड केबल (त्रिअक्षीय) बिना तार के

• प्रत्येक 3 तार बंडल चाप और हवा के प्रभाव को कम करने के लिए एक ही वोल्टेज वहन करती है।

भूमिगत (और कभी-कभी ओवरहेड) म्यान केबल (परिरक्षित XLPE केबल)

क्रॉस लिंक परिरक्षित उच्च वोल्टेज केबल हमेशा भूमिगत बिजली लाइनों के लिए उपयोग किया जाता है।

तकनीकी पृष्ठभूमि

एकल-चरण ट्रांसमिशन लाइन की समाई पृथक्करण और प्रभावी त्रिज्या के अनुपात द्वारा दी गई है।

$C=\dfrac{2πε}{ln(\frac{D}{r})}$ जहाँ r चरण कंडक्टर का प्रभावी त्रिज्या है।

ओ / एच लाइनों को कम ई क्षेत्र विचलन त्रिज्या से हवा और उठाया टूटने प्रभावों के खिलाफ अतिरिक्त ताकत के लिए 2,3 या 4 कंडक्टर को अलग करने से लाभ होता है। यह L को कम करता है और C को थोड़ा बढ़ाता है लेकिन फिर भी बहुत कम C मान / किमी है, जो Caxial U / G केबल के उच्च C / किमी की तुलना केंद्र कंडक्टर के छोटे गैप r के कारण समाक्षीय म्यान से करता है।

नीचे टेलीग्राफर का मॉडल है जिसमें ईथरनेट, केबल टीवी, फोन लाइन और एसी या डीसी पावर लाइन सहित सभी ट्रांसमिशन लाइनें हैं। (शंट रिसाव आर को छोड़कर यहाँ उपेक्षित है)

डीसी पर प्रतिरोध वितरित प्रतिबाधा के समान नहीं है जो गड़बड़ी के कारण प्रतिबिंब और वृद्धि वोल्टेज को प्रभावित करता है।

ओ / एच लाइनें अक्सर ऊपर के रूप में त्रिअक्षीय होती हैं।

O / H केबल को अक्सर 400 ओम के एसआई विशेषता तरंग प्रतिबाधा का मूल्यांकन किया जाता है और U / G केबल 50 ओम = + / - 25% होता है जो कि एम्पीसिटी और BIL रेटिंग पर निर्भर करता है।

यह U / G केबलों के लिए ब्लैक स्टार्ट सर्ज धाराओं को अधिक बनाता है इसलिए शंट रिएक्शन को समायोजित करने की आवश्यकता होती है।

पालन ​​करने के लिए तस्वीरें।

अन्य

ओवरहेड, ओ / एच केबल खरीदने और स्थापित करने के लिए प्रति किमी बहुत सस्ते हैं, लेकिन बिजली, तूफान और पेड़ के संपर्क में होने के कारण मरम्मत की आवृत्ति अधिक है। लेकिन फिर वे मरम्मत के लिए तेज़ और सस्ते भी होते हैं। लेकिन प्यूर्टो रिको और खराब बुनियादी ढांचे के साथ अन्य स्थानों में तबाही को देखते हुए उच्च सुविधा लागत, केबल लागत और मरम्मत लागत परिणामों के बावजूद भूमिगत यू / जी बिजली केबलों के जीवन चक्र की लागत के फायदे, लेकिन एक उच्च एमटीबीएफ पर (यदि ठीक से किया जाता है) परिणाम कम जीवन चक्र लागत में। पर्यावरणीय तनाव हमेशा इन निर्णय को प्रभावित करता है।

Comments

त्वरित नोट; एक्सएलपीई क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन है, न कि क्रॉस-लिंक्ड पॉलीयूरेथेन।

— Li-aung Yip

दिमाग़ का दही। स्व-परीक्षा यिप

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

Answer 2

चूंकि भूमिगत लाइनों के कंडक्टर ओवरहेड लाइनों की तुलना में एक साथ करीब से पैक किए जाते हैं, इसलिए समाई अधिक है। यह धारिता काफी चार्जिंग करंट ले सकती है।

संयोग से, अधिष्ठापन, क्योंकि उनमें एक छोटा लूप क्षेत्र शामिल है, कम है।

Comments

वितरण के लिए अंडरग्राउंड (यू / जी) केबल हमेशा ग्राउंड शीथेड होते हैं और केवल कभी-कभी ओ / एच केबल के लिए होते हैं इसलिए म्यान किए गए केबलों में यूएफ / किमी बहुत अधिक होता है। वायर गैप से इसकी कोई तुलना नहीं है। यह 0.1 से 2uF / किमी तक भिन्न हो सकता है

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

यह U / G केबलों में चरण-चरण तार अंतराल नहीं है, बल्कि यह ढाल (gnd sheath) अंतराल का चरण है जो C और L

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguide EE75

ओवरहेड लाइनों में अधिक प्रेरण होता है, जिसे ठीक करने के लिए समानांतर में एक सस्ते संधारित्र की आवश्यकता होती है। हालाँकि भूमिगत लाइनों पर समाई का प्रभुत्व होता है जिसके लिए बिजली के कारक को सही करने के लिए महंगे

— प्रेरकों की

लेकिन पृथ्वी का चुंबकीय जो कुछ भी है, वह हवा की तुलना में अधिक है, इसलिए दफन केबल का अधिष्ठापन (और आगमनात्मक नुकसान) हवा में निलंबित एक ही केबल से अधिक होगा ।

— हॉट लक्स

@Neil_UK यदि आप O / H बनाम U / G केबलों के विशिष्ट निर्माण की जांच करते हैं, तो आप पाएंगे कि U / G प्रति चरण समाक्षीय कवच हैं। ऐसा नहीं है कि चरण बंडलिंग करीब है जो समाई को बढ़ाता है, लेकिन यह तथ्य कि सभी यू / जी को नमी, यांत्रिक और थर्मल कारणों के लिए समाक्षीय होने की आवश्यकता है और इस प्रकार समाक्षीय केबल में एक्सएलपीई इन्सुलेशन की एक उच्च ग्रेड शुद्धता का उपयोग करें। इतना करीब हाँ लेकिन गलत है, यही कारण है कि सी अधिक नहीं है। क्षमा करें -1

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

Answer 3

प्रश्न: ओवरहेड लाइनों की तुलना में भूमिगत केबलों को "प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे के उच्च स्तर की आवश्यकता" क्यों होती है?

उत्तर:

क्योंकि बिजली के तारों के लिए भूमिगत लाइन समाई ओवरहेड लाइन कैपेसिटेंस की तुलना में कहीं अधिक है।

इसके मुख्य कारण:

• तार एक दूसरे के करीब हैं।

• तार पृथ्वी के करीब (कुछ इंच के भीतर) हैं।

साथ ही इंडक्शन कम है।

इसके अलावा, क्योंकि (उपर्युक्त विशेषताओं के परिणामस्वरूप) भूमिगत लाइनों में 20-75 बार चार्ज करने वाली रेखा होती है जो एक ओवरहेड लाइन (लाइन वोल्टेज के आधार पर) होती है।

स्रोत:

https://www.puc.nh.gov/2008IceStorm/ST&E%20Presentations/NEI%20Underground%20Presentation%2006-09-09.pdf

इसके अलावा, यदि आप गणित के माध्यम से ट्रांसमिशन लाइनों की सामान्य विशेषताओं पर करीब से नज़र डालना चाहते हैं, तो आप इस दस्तावेज़ को भी देख सकते हैं (दूसरों ने इसे भी पोस्ट किया है):

http://www.egr.unlv.edu/~eebag/TRANSMISSION%20LINES.pdf

Comments

चूँकि U / G केबलों को ढाल दिया गया है, इस मामले में करीब कोई फर्क नहीं पड़ता है और न ही जमीन के करीब है, न ही कम Inductance जो कि तार की लंबाई / गेज अनुपात पर आधारित है जो इस मामले में एक समान रेटेड वर्तमान ले जाना चाहिए यदि हम सेब और दूरी की तुलना करते हैं। इसलिए आपकी कोई भी धारणा सही नहीं है , लेकिन गणित लिंक सही हैं। अगली बार खुले तारों की तुलना सहवास से करें। क्षमा करें, लेकिन -1

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75