8.11 : Hat Kaybını Azaltma

Üç fazlı bir devrede hat kaybı, iletim hatlarının direnci nedeniyle ısı olarak dağılan enerjinin bir göstergesidir. Bu sorunu çözmek için, sisteme transformatörlerin (kaynakta yükseltici transformatör ve yükte düşürücü transformatör) dahil edilmesi stratejik bir çözümdür. Bunu iyileştirmek için iki adet üç fazlı transformatör uygulamaya konulmuştur.

Kaynakta yükseltici transformatör ile gerilim artırılarak iletim hatlarındaki akım azaltılır. İletim hatlarındaki güç kaybı akımın karesi ile orantılı olduğundan akımdaki bu azalma hat kayıplarının azalmasına neden olur.

Hat Akımının Hesaplanması:

Hat akımı, empedans tarafından yansıtılan yükün (transformatörün dönüş oranı dikkate alınarak) transformatörün sekonder voltajına bölünmesiyle hesaplanır.

Hat akımı:

Burada n, transformatörün dönüş oranıdır ve Z_load, ikincil taraftaki gerçek yük empedansıdır.

Yükte Faz Geriliminin Hesaplanması:

Transformatörün primerden sekondere dönüş oranı N_p:N_s olarak verilirse, yükteki faz gerilimi şu şekilde bulunabilir:

Burada:

V_faz, yükteki faz voltajıdır,

V_birincil, transformatörün birincil tarafındaki faz voltajıdır

Her iki tarafında da transformatör bulunan Y-Y (yıldız-yıldız) üç fazlı bir sistemde, yükteki tam hattan hatta gerilim, faz geriliminin karekök 3 ile çarpılmasıyla bulunabilir. Y konfigürasyonunda hat gerilimleri arasındaki faz kayması:

Üç fazlı bir sistemde kaynak tarafından sağlanan gerçek güç P:

Burada:

P, kaynak tarafından sağlanan toplam gerçek güçtür.

V_L hatlar arası voltajdır.

I_L hat akımıdır.

cos(θ) güç faktörüdür.