Ferranti Effect ट्रांसमिशन लाइनों में फेरेंटी प्रभाव: यह क्या है?

फेरेंटी प्रभाव एक घटना है जो long transmission line के  receiving end पर वोल्टेज में वृद्धि का वर्णन करती है,फेरेंटी प्रभाव तब अधिक प्रचलित होता है जब लोड बहुत छोटा होता है, या कोई लोड जुड़ा नहीं होता है (open Circuit )। फेरेंटी प्रभाव को एक कारक(factor) के रूप में या प्रतिशत वृद्धि के रूप में कहा जा सकता है।

कम लोडित (loaded) लम्बी संचरण लाइन (ट्रांसमिशन लाइन) की प्रापक वोल्टता (receiving end voltage) उसके प्रेषित वोल्टता (sending end voltage) से कुछ अधिक होती है। इसे फेरान्ती प्रभाव (Ferranti effect) कहते हैं।

सामान्य तौर पर हम जानते हैं, कि सभी विद्युत प्रणालियों के लिए वर्तमान में उच्च क्षमता के क्षेत्र से कम क्षमता वाले क्षेत्र में प्रवाहित होता है, जो कि विद्युतीय संभावित अंतर के लिए क्षतिपूर्ति करता है जो सिस्टम में मौजूद है।सभी व्यावहारिक मामलों में, भेजने वाले अंत वोल्टेज लाइन लॉस के कारण प्राप्त अंत से अधिक है, इसलिए स्रोत से प्रवाह या आपूर्ति लोड को समाप्त होती है

लेकिन सर एस.जेड। वर्ष 1890 में, फेरेंटी, मध्यम संचरण लाइन या लंबी दूरी की संचरण लाइनों के बारे में एक आश्चर्यजनक सिद्धांत के साथ आया था, जिसमें सुझाव दिया गया था कि ट्रांसमिशन सिस्टम के प्रकाश लोडिंग या नो-लोड ऑपरेशन के मामले में, प्राप्त अंत वोल्टेज अक्सर भेजने के अंत से परे बढ़ जाता है। वोल्टेज, एक शक्ति प्रणाली (power system) में फेरेंटी प्रभाव के रूप में जाना जाने वाली घटना के लिए अग्रणी।

Ferranti Effect in Transmission Line

एक लंबी ट्रांसमिशन लाइन को लाइन की पूरी लंबाई में वितरित समाई और इंडक्शन (Distributed capacitance and  inductance ) की एक उच्च मात्रा की रचना करने के लिए माना जा सकता है। फेरेंटी प्रभाव तब होता है जब लाइन के वितरित समाई द्वारा खींचा गया वर्तमान लाइन के प्राप्त छोर पर लोड (NO Load के दौरान) से जुड़े वर्तमान से अधिक होता है।

यह capacitor चार्जिंग करंट ट्रांसमिशन सिस्टम के लाइन इंसट्रक्टर में वोल्टेज ड्रॉप की ओर जाता है जो भेजने वाले अंत वोल्टेज के साथ चरण में होता है। जब हम लाइन के लोड एंड की ओर बढ़ते हैं, तो यह वोल्टेज ड्रॉप additively(योजक) बढ़ती रहती है, प्राप्त करने वाले वोल्टेज को लागू वोल्टेज की तुलना में बड़ा हो जाता है, जो कि पावर सिस्टम में फेरेंटी प्रभाव नामक घटना की ओर जाता है। हम वर्णन करते हैं कि नीचे एक चरण Fig की मदद से।

इस प्रकार ट्रांसमिशन लाइन की धारिता और प्रारंभ(capacitance and inductor)  प्रभाव इस विशेष घटना के होने के लिए समान रूप से जिम्मेदार हैं, और इसलिए शॉर्ट ट्रांसमिशन लाइन के मामले में फेरेंटी प्रभाव नगण्य है क्योंकि ऐसी रेखा का प्रारंभ करनेवाला व्यावहारिक रूप से शून्य के करीब माना जाता है। सामान्य तौर पर 50Hz  की आवृत्ति पर चलने वाली 300 किलोमीटर की लाइन के लिए, नो-लोड प्राप्त करने वाले अंत वोल्टेज को भेजने वाले वोल्टेज की तुलना में 5% अधिक पाया गया है।

अब फेरेंटी प्रभाव के विश्लेषण के लिए हम ऊपर दिखाए गए चरण चित्र पर विचार करें।

यहाँ, Vr को Reference Phasor माना जाता है, जिसे OA द्वारा दर्शाया गया है।

यह चरण OC द्वारा दर्शाया गया है।

अब "लंबी ट्रांसमिशन लाइन" के मामले में, यह व्यावहारिक रूप से देखा गया है कि लाइन रिएक्शन की तुलना में लाइन विद्युत प्रतिरोध लापरवाही से छोटा है। इसलिए हम चरण I R = 0 की लंबाई मान सकते हैं; हम विचार कर सकते हैं कि वोल्टेज में वृद्धि केवल OA - OC = लाइन में प्रतिक्रियाशील गिरावट के कारण होती है।

अब अगर हम विचार करें कि C0 और L0 कैपेसिटेंस के मान हैं और ट्रांसमिशन लाइन के Km प्रति Km, जहां l लाइन की लंबाई है.

चूंकि, एक लंबी ट्रांसमिशन लाइन के मामले में, समाई अपनी पूरी लंबाई में वितरित की जाती है, औसत प्रवाह बह रहा है,

इस प्रकार लाइन प्रारंभ करनेवाला के कारण वोल्टेज में वृद्धि होती है,

conclusion

उपरोक्त समीकरण से, यह पूरी तरह से स्पष्ट है, कि प्राप्त छोर पर वोल्टेज में वृद्धि सीधे लाइन की लंबाई के वर्ग के लिए आनुपातिक है, और इसलिए एक लंबी ट्रांसमिशन लाइन के मामले में यह लंबाई के साथ बढ़ती रहती है, और यहां तक कि आगे भी बढ़ जाती है समय पर लागू वोल्टेज भेजने के लिए, फेरेंटी प्रभाव नामक घटना के लिए अग्रणी।