电容效应(capacitance effect),指容性电流在
电感上的压降V1与电容上电压Vc反相,即Vc=E+V1。抬高了电容上的
电压这种现象。
在电感、
电容串联的L-C回路中,如果
容抗大于
感抗,即回路固有振荡
角频率 比电源角频率高时,在电源电压E作用下,回路中将流过电容性电流。容性电流在
电感上的压降V1与电容上电压Vc反相,即Vc=E+V1。抬高了电容上的
电压,这种现象称为电容效应。
超高压输电线路距离较长,输电线路的电容不能忽略,此时就必须考虑线路的电容效应。
长距离输电线路空载或轻载时由于线路
容抗大于线路
感抗,在电源
电动势的作用下,线路中通过的电容电流在感抗上的压降将使容抗上的电压高于电源电动势,即空载线路上的电压高于电源电压,致使沿线电压分布不均,末端电压最高。这就是
空载或
轻载线路的电容效应,又称
费兰梯效应(Ferranti effect)。超高压输电系统空载线路的电容效应是引起
工频过电压的主要原因,这种过电压虽然对系统正常绝缘的电气设备一般没有危害 ,但在超高压远距离输电确定绝缘水平时却起着重要作用。
由式(4)可见:均匀空载线路沿线电压呈
余弦升高,末端电压最高。它主要起源于由输电线路对地电容引起的无功过剩,线路越长,无功过剩越多,从而沿线电压升高越明显。在我国超高压系统中,要求线路侧
工频过电压不大于最高运行
相电压的1.4倍,
母线侧不大于1.3倍。因此,应当采取措施抑制工频电压升高。
2)采用分段并联电抗器的
无功补偿措施可有效抑制工频电压升高,沿线设置的并联电抗器数越多,效果越好。
并联电抗器的数量和补偿度的确定应考虑技术和经济的因素。
3)仅一处并联电抗器时,在末端最佳;线路末端压将给
变电站无功补偿、电压控制带来困难。
为了限制电容效应引起的工频电压升高,在超高压电网中,广泛采用
并联电抗器来补偿线路的电容电流,以削弱其电容效应。