Line Capacitance

1
??????????????????? Line Capacitance
2
??????????? ??? ???

• ??????????????????????????????? 2 ????
  ???????????? ??????????????????????? ???
  ????????????????????????? ???????? ???????????

C ??? ??????????? q ??? ?????????? V ???
?????????????
3
???????????????????

• ???????????????????? ????????????????????????????
  ?

• ????????????????????????? ???????????????????????
  ?????????

????????? (Electric Field)
4
http//server.physics.miami.edu/zuo/class/spr_05/
supplement/Figure21_26.jpg
5
???????????????????

• ?????????????????????????????????? ????? ?????
  - ???????

• ?????????????????????????????????
  ????????????????????????

??????????????? (???????)/??.?.
??????????????????????????? /??.?.
6
???????????????? (Equipotential)
- ?????????????????????????
- ?????????????????????????????????????
- ??????????????????????????????????????
??????????????????????? ??????? x ??????????? 1
???? ???
coulomb / m2
????? q ??? ???????????? ?????????
??????????????????????
7
????????????????? (Electric Flux Intensive)
- ??????????????????????? ??????? ??????????????
(Permitivity) ??????????
V/m
?????
- ???????????? 8.85 x 10-12 F/m
??????
- ????????????? ????? 1.00054
8

• ???? D2 ???????????????? ??????? D1

• ???????????????? P1 ??????? ??? P2

P1
??????? ???????? () ?????????? P1 ? P2
???????????????????????? P1 ?? P2 ????
P2
V
9
???
???

• ??????????????????????? 1 ???? ????

F/m
??? 8.85 x 10-12 ???
?????
F/m
10
????????????????? 1 ??? (2 ???)

• ????????????? 1 ??? ??? 1 ????

• ??????????????????????? b ??????????
  ?????????????????????????????????????????? a

• ?????????????????? ??????? D ????????????????????
  ????? ????????????????????????????????????????????
  ?????????? D

11
Equipotential Surface of a portion of the
electric field caused by a charged conductor a
(not shown). Conductor b causes the equipotential
surfaces to become distorted.
12
????? ???????????????????????????????????? ?
??????????????????????????????????????????????????
? (Equipotential Surface)
???

• ????????????????????????? a ??? b (??????????
  )?????

• ??????????????? qb ??????? ????????????? Vba
  ????????? qb ?????

13
?????????
???????
????????????????? (Superposition)

• ????????? 1 ??? ??????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ??

14
??? 1 ???
?????
V
?????????????? 1 ??? 2 ??? ??????????????
F/m
15
???????????
??? ra rb
16
?????????????????????????????????

• ??????????????????????? (??????????)

• ??????????????????? (???????????? ??? ???????)

17
????? Van Vbn Vab / 2
?????
18

• ?????????????????????????????????????
  ??????????? 2 ??????????????????????????????? (2
  ?????)

?????

• ?????????????????????????????????????????????????
  ??????????????????? ??????????????????????????????
  ????????? ??????????????????????????? (?????????
  ? ?????????????????????)

19
??????????????????? ???????????

• ???????????????? ?????????? GMR ??????????? (r)
  ????????? ???????? Outside Diameters
  (????????????????????)

• ???????????????????????????????????????? ? ?????
  Capacitive Reactance ??????

20
??????????? Ohm - miles ????????? 1,609

• ??????????? XC ???????

??????
- Capacitive Reactance at 1-ft spacing (????? A.1)
- Capacitive Reactance Spacing Factor (????? A.3)
21
(No Transcript)
22
(No Transcript)
23
??????????? 1
????? Capacitive Susceptance ??? ???? ?????? 1
??? 60 Hz ???????????????? Partridge
????????????????????????????????????? 20 ???
d 0.642 ????

• ???????? A.1 ????? Outside Diameter ???????

????? (r)

• ?????????? 20 ft ? D 20 ft

24
????? XC ???????

• ????? Capacitive Susceptance ??????

25
??????????? XC ??????????? A.1 ??? A.3
A.1
A.3
?????
????? XC ??? BC ???????????? ???????
26
????????????????????????????????????

• ?????????????????????????????????? ???
  ?????????????????

• ??????????????????????????? ?

27
????? ??????????? 3 ???? ????????? V12
?????
28
?????
????????? D12 D21 , D23 D32 ??? D13 D31
?????
??? ????????????????????????????????????????
(????????????)
29
???????????????????? 3 ???
???????????????????? ?????
30
???
??????? I
31
??????? II
??????? III
32
?????????????????????? 3 ???? ???

??? GMD ???????
33
??????????? Vab ???? ???????
????????????? ?????
34
?????????????????????????????????????

• ?????????????????????????????? ???
  ??????????????????????

?????? 3 ?????????????
???????
35
?????
???
36
??????????????????????????????????? ???
F/m
??????????????????????? 3 ???
????????????????????????????? 1 ??? 2 ???
37
??????????????? (Charging Current)
???? 1 ???

• ????? charging current ????????????????????? ???
  ???????????????????????

???? 3 ???

• ????? charging current ?????????? ??????

A/mi
38
??????????? 2
?????????? 3 ??? 60 Hz ?????? ?????????????? ACSR
Drake ??????? Capacitance ??? Capacitive
Reactance ??? ???? ??? ???
???????????? ?????????????????????????????????????
39
?????? 3 ???????????????????? ???????????????
?????
??????????????????????????? ???????? A.1 ?
?????
40
?????????????????????? ??????
????? Capacitive Reactance ??? 1 ???? ??????????
41
???????? XC ??????????? A.1 ??? A.3
A.1
A.3
?????
42
??????????? 3
?????????????? 2 ???????????? 175 miles
?????????????????????? 220 kV ????
1. Capacitive Reactance ??????????????
2. Charging Current ??? 1 miles
3. Total Charging MegaVolt - Amperes
43
1. Capacitive Reactance ?????????????? (175 ????)
Capacitive Reactance
2. Charging Current ??? 1 miles
44
3. Total Charging MegaVolt - Amperes
45
????????????????????
???
?????
46

• ?????????????????????????????????????????????????
  ????????????????????????????????? ?
  ??????????????????????????????????????????????????
  ??? ?????

47

• ????? Vab ??????????????????????

• ?????????????? Vac ??? Vbc ???

???????????????????? 3 ???

• ????????????????????? 3Van Vab Vac

• ?? Van ??? ? ????????? Canqa/Van

?????????????????????????? (transposition) ?????
F/m

• ??????????????????????? ?????????????????????????
  ???????????????? ???????????????????????????? (
  )

48
???????????????????????????????????????????????
???????????
F/m

• ?????? rb ??????????????????????? GMR (Ds)

• ???????? d ??????????????????????????????????????
  ? ?????

?????? 2 ????
?????? 3 ????
?????? 4 ????
49
??????????? 4
?????????? 3 ??? 60 Hz ?????? ??????????????
ACSR, 1,272,000 cmil Pheasant ??????? Capacitive
Reactance (Ohm/km) ????? d 45 cm
50
1.382 ????

• ???????? A.1 ??????????????????????

??????????
?????? 2 ????
GMR
51

• ???????????????????????????????

52

• ??? Capacitive Reactance

53
?????????????????????? 3 ???
Phase A
Phase B
Phase C
54

• ?????????????????????????????????????????????????
  ????

• ??????????????????

• ????????????????? Vab, Vac ??? Van
  ???????????????????????????? ????????????????????
  ????????????????

???????????????????????????????????????? ????
F/m
55

• ??? GMD ????????????

• ??? GMRC ??????????????????? GMRL ??????????? rb
  ???

?????
????? rb ??? Geometric mean Radius ?????????

• ???????? GMR ????????????????????????????????????
  ???????????? ???

56
??????????? 5
?????? 3 ??? 60 Hz 2 ???? ??????????? 300,000
cmil 26/7 ACSC Ostrich ?????????????????? ???????
Capacitive Susceptance (Mho / mi / phase)
57

• ?? GMD ??????????

??????? a b
??????? a b
??????? a a
58
????? GMD ??????????????????????
??? GMD ?????? (Equivalent GMD) ??????????? ????
GMDL
59
0.680 ????

• ???????? A.1 ??????????????????????

??????????

• ???????????????? ?????

• ??? GMR ??????????????????????????????????????????
  ?????? ???

60
???????????????????????????????????????? ????

• ??? Capacitive Susceptance

61
???????????????????????????? 3 ???

• ?????????????????????????????????? ???
  ??????????????????????????????

• ?????????????????????????????????????????????????
  ?????????????????????????????

• ????????????????????????????? ???????? (Image
  Conductor) ???????????????????????????????
  equipotential surface ????????????????????????????
  ??????????????????????????????????????????????????
  ????????????

62
????????????????????????????????????
63

• ???????????????????? ???????????????????????

????????????????????
- ????? a, b, c ?????????????? 1, 2 ??? 3
64
??????? 2?????????????
65
??????? 3?????????????
66

• ????? Vab ??????????????????????

• ?????????????? Vac ??? Vbc ???

???????????????????? 3 ???

• ????????????????????? 3Van Vab Vac

• ?? Van ??? ? ????????? Canqa/Van

?????

• ??????????????????????????????????????????

• ???????????????????? ? ??????????????????????????
  ?????

67
???? ???????????????????
1. ???????????????????????????????? ????????????
????????????
2. ?????????????? ???????????????????????????????
(Conductor)
2. ?????????????? ????????????????????????????????
?????
??????
????
68
???????????????????

• ??????????????????? (Leakage Current)
  ?????????????????????????? (Overhead Line)

• ??????????????????? (Leakage Current)
  ???????????????????????

• ???????????????????????? ? ??????????????????????
  ??? ????? 0