A Textbook of Electrical Technology Volume III -Transmission and Distribution

41. A.C. Transmission and Distribution......Page 1
43. Electric Traction......Page 2
44. Industrial Applications of Electric Motors......Page 3
48. Electric Welding......Page 4
50. Tarrifs and Economic Consideration......Page 5
40.1. Transmission and Distribution of D.C. Power......Page 8
Fig. 40.1......Page 9
Fig. 40.3......Page 10
Fig. 40.6......Page 11
Fig. 40.7......Page 13
Fig. 40.9......Page 14
Fig. 40.10......Page 15
Fig. 40.12......Page 16
Fig. 40.13......Page 17
Fig. 40.16......Page 18
40.8. Distributor Fed at Both Ends with Unequal Voltages......Page 19
Fig. 40.19......Page 20
Fig. 40.20......Page 21
Fig. 40.22......Page 22
Fig. 40.24......Page 23
Fig. 40.26......Page 24
Fig. 40.27......Page 26
Tutorial Problem No. 40.1......Page 27
Fig. 40.29......Page 28
Fig. 40.30......Page 29
Fig. 40.33......Page 30
Fig. 40.34......Page 31
Fig. 40.36......Page 32
40.13. Three-wire System......Page 33
Fig. 40.40......Page 34
Fig. 40.43......Page 35
Fig. 40.46......Page 36
Fig. 40.49......Page 37
Tutorial Problem No. 40.4......Page 38
40.16. Comparison of 2-wire and 3-wire Distribution Systems......Page 39
ANSWERS......Page 40
41.1. General Layout of the System......Page 42
41.2. Power Systems and System Networks......Page 43
Fig. 41.2......Page 44
Fig. 41.4......Page 45
41.9. Three-phase, 4-wire System......Page 46
Fig. 41.10......Page 47
41.11. Effect of Voltage on Transmission Efficiency......Page 48
41.12. Comparison of Conductor Materials Required for Various Overhead Systems......Page 49
Table No. 41.1......Page 50
Fig. 41.12......Page 52
Fig. 41.13......Page 53
41.16. Capacitance of a Single-phase Transmission Line......Page 54
Fig. 41.16......Page 55
Fig. 41.18......Page 56
Fig. 41.20......Page 57
Fig. 41.22......Page 58
41.19. Short Three-phase Transmission Line Constants......Page 59
Fig. 41.24......Page 60
Fig. 41.25......Page 61
Fig. 41.26......Page 65
Tutorial Problem No. 41.1......Page 66
Fig. 41.27......Page 67
Fig. 41.30......Page 68
Fig. 41.32......Page 69
Fig. 41.33......Page 70
41.22. “Nominal” π-method......Page 71
Fig. 41.37......Page 72
Fig. 41.39......Page 73
Fig. 41.40......Page 74
Tutorial Problem No. 41.2......Page 75
41.25. Generalised Circuit Constants of a Transmission Line......Page 76
Fig. 41.42......Page 77
Fig. 41.43......Page 78
41.26. Corona......Page 80
41.29. Disadvantages of Corona......Page 81
41.30. Underground Cables......Page 83
Fig. 41.46......Page 84
Fig. 41.48......Page 85
41.34. Tests for Three-phase Cable Capacitance......Page 86
Fig. 41.50......Page 87
Fig. 41.51......Page 88
Fig. 41.52......Page 89
Fig. 41.53......Page 90
Fig. 41.54......Page 91
Fig. 41.56......Page 92
Fig. 41.57......Page 93
41.37. Suspension Insulators......Page 94
41.38. Calculation of Voltage Distribution along Different Units......Page 95
Fig. 41.59......Page 96
41.40. Voltage Drop Over the Interconnector......Page 97
41.42. Sag and Tension with Supports at Equal Levels......Page 98
Fig. 41.62......Page 99
41.43. Sag and Tension with Supports at Unequal Levels......Page 101
Fig. 41.63......Page 102
Fig. 41.64......Page 103
Fig. 41.66......Page 106
Tutorial Problem No. 41.3......Page 107
OBJECTIVE TESTS – 41......Page 108
ANSWERS......Page 120
42.2. Need Based Energy Management (NBEM)......Page 122
42.3. Conventional Distribution Network......Page 123
Fig. 42.2.......Page 124
42.7. Data Acquisition System (DAS)......Page 125
42.8. Communication Interface......Page 126
Fig. 42.4......Page 127
42.9. Distribution SCADA......Page 128
42.11. A Typical SCADA System......Page 129
Fig. 42.8.......Page 130
42.14. Automated Distribution System......Page 131
42.15.1 Requirements......Page 132
42.16. Feeder Automation......Page 133
42.18. Advantages of Distribution Automation......Page 134
ANSWERS......Page 136
43.3. Direct Steam Engine Drive......Page 138
43.6. Advantages of Electric Traction......Page 139
43.7. Disadvantages of Electric Traction......Page 140
43.10. Single-Phase Low-frequency AC System......Page 141
43.13. Kando System......Page 142
43.15. Advantages of 25-kV, 50-Hz AC System......Page 143
43.17. Block Diagram of an AC Locomotive......Page 144
43.20. Overhead Equipment (OHE)......Page 145
43.23. The Bow Collector......Page 146
43.25. Conductor Rail Equipment......Page 147
43.28. Typical Speed/Time Curve......Page 148
Fig. 43.9......Page 149
43.32. SI Units in Traction Mechanics......Page 150
43.33. Confusion Regarding Weight and Mass of a Train......Page 151
43.35. Relationship Between Principal Quantities in Trapezoidal Diagram......Page 152
Fig. 43.12......Page 153
43.37. Tractive Effort for Propulsion of a Train......Page 155
43.38. Power Output from Driving Axles......Page 156
43.40. Specific Energy Output......Page 157
43.41. Evaluation of Specific Energy Output......Page 158
43.45. Coefficient of Adhesion......Page 160
Fig. 43.14......Page 161
Fig. 43.16......Page 165
Fig. 43.18......Page 168
Fig. 43.19......Page 169
43.48. Speed - Torque Characteristic of D.C. Motor......Page 172
Fig. 43.21......Page 173
43.51. Series Operation of Shunt Motors with Unequal Wheel Diameter......Page 174
Fig. 43.24......Page 175
Fig. 43.26......Page 176
Fig. 43.27......Page 178
43.53. Control of D.C. Motors......Page 179
Fig. 43.29......Page 180
Fig. 43.30......Page 181
Fig. 43.30......Page 182
Fig. 43.31......Page 183
Fig. 43.32......Page 184
Fig. 43.33......Page 185
Fig. 43.34......Page 186
Tutorial Problem No. 43.1......Page 190
OBJECTIVE TESTS – 43......Page 196
ANSWERS......Page 203
44.2. Classification of Electric Drives......Page 206
44.3. Advantages of Individual Drive......Page 207
44.6. Types of Enclosures......Page 208
44.7. Bearings......Page 209
44.10. Motors for Different Industrial Drives......Page 210
44.11. Advantages of Electrical Braking Over Mechanical Braking......Page 211
Fig. 44.4......Page 212
44.14. Plugging of Induction Motors......Page 213
44.15. Rheostatic Braking......Page 214
44.17. Rheostatic Braking Torque......Page 215
44.19. Regenerative Braking......Page 216
44.20. Energy Saving in Regenerative Braking......Page 217
Fig. 44.10......Page 219
Fig. 44.11......Page 220
Fig. 44.12......Page 223
Tutorial Problem No. 44.1......Page 225
OBJECTIVE TESTS – 44......Page 227
ANSWERS......Page 232
45.2. Estimation of Motor Rating......Page 234
45.3. Different Types of Industrial Loads......Page 235
Fig. 45.3......Page 236
Fig. 45.4......Page 237
Fig. 45.5......Page 238
Fig. 45.6......Page 239
45.5. Equation for Heating of Motor......Page 240
45.7. Equation for Cooling of Motor or Temperature Fall......Page 242
45.8. Cooling Time Constant......Page 243
Fig. 45.9......Page 244
Fig. 45.10......Page 248
45.12. Flywheel Calculations......Page 249
45.13. Load Removed (Flywheel Accelerating)......Page 250
45.14. Choice of Flywheel......Page 251
Fig. 45.12......Page 255
Tutorial Problem No. 45.1......Page 257
ANSWERS......Page 260
46.2. Variable-frequency Speed Control of a SCIM......Page 262
46.4. Speed Control of a SCIM with Rectifier- Inverter System......Page 263
Fig. 46.4......Page 264
Fig. 46.5......Page 265
Fig. 46.6......Page 266
Fig. 46.7......Page 267
46.10. Application of Digital Control......Page 268
Fig. 46.9.......Page 269
ANSWERS......Page 270
47.3. Different Methods of Heat Transfer......Page 272
47.4. Methods of Electric Heating......Page 273
Fig. 47.2......Page 274
47.6. Requirement of a Good Heating Element......Page 275
47.8. Temperature Control of Resistance Furnaces......Page 276
Fig. 47.7......Page 277
47.9. Design of Heating Element......Page 278
Fig. 47.10......Page 280
Fig. 47.12......Page 281
Fig. 47.13......Page 282
47.13. Induction Heating......Page 283
Fig. 47.14......Page 284
Fig. 47.15......Page 285
47.17. Coreless Induction Furnace......Page 286
Fig. 47.18......Page 287
47.19. Dielectric Heating......Page 289
47.21. Advantages of Dielectric Heating......Page 290
47.22. Applications of Dielectric Heating......Page 291
47.24. Infrared Heating......Page 292
Tutorial Problem No. 47.1......Page 293
OBJECTIVE TESTS – 47......Page 295
ANSWERS......Page 298
48.4. Formation and Characteristics of Electric Arc......Page 300
Fig. 48.1......Page 301
48.6. Arc Blow......Page 302
Fig. 48.5......Page 303
Fig. 48.8......Page 304
48.10. Advantages of Coated Electrodes......Page 305
Fig. 48.10......Page 306
Fig. 48.11......Page 307
Fig. 48.12......Page 308
48.17. Duty Cycle of a Welder......Page 309
Fig. 48.15......Page 310
Fig. 48.16......Page 311
Fig. 48.18......Page 312
Fig. 48.20......Page 313
Fig. 48.21......Page 314
Fig. 48.24.......Page 315
Fig. 48.25......Page 316
48.26. Resistance Welding......Page 317
48.27. Spot Welding......Page 318
48.28. Seam Welding......Page 319
Fig. 48.32......Page 320
Fig. 48.34......Page 321
48.34. Plasma Arc Welding......Page 322
Fig. 48.36......Page 323
Fig. 48.37......Page 324
48.37. Electron Beam Welding......Page 325
Fig. 48.38......Page 326
OBJECTIVE TESTS – 48......Page 327
ANSWERS......Page 330
Fig. 49.1......Page 332
Fig. 49.2......Page 333
Fig. 49.3......Page 334
Fig. 49.4......Page 335
Fig. 49.6......Page 336
Fig. 49.8......Page 337
Fig. 49.10......Page 338
Fig. 49.11......Page 339
Fig. 49.13......Page 340
Fig. 49.15......Page 341
Fig. 49.17......Page 342
Tutorial Problem No. 49.1......Page 343
Fig. 49.19......Page 344
Fig. 49.21......Page 346
49.8. Uses of Polar Curves......Page 347
Fig. 49.25......Page 348
Fig. 49.27......Page 349
Fig. 49.28......Page 350
Fig. 49.29......Page 351
Fig. 49.34......Page 352
Fig. 49.36......Page 353
Fig. 49.38......Page 354
49.14. Space/Height Ratio......Page 355
49.17. Depreciation Factor ( p)......Page 356
Fig. 49.40......Page 358
Fig. 49.42......Page 359
Fig. 49.43......Page 360
49.18. Floodlighting......Page 361
Fig. 49.45......Page 362
49.20. Incandescent Lamp......Page 363
Fig. 49.46......Page 364
49.21. Filament Dimensions......Page 365
Fig. 49.47......Page 367
Table 49.2......Page 368
49.26. High-pressure Mercury Vapour Lamp......Page 369
49.27. Fluorescent Mercury-vapour Lamps......Page 370
Fig. 49.51......Page 371
49.29. Startless Fluorescent Lamp Circuit......Page 372
Fig. 49.54......Page 373
Tutorial Problem No. 49.3......Page 374
OBJECTIVE TESTS – 49......Page 376
ANSWERS......Page 380
50.2. Depreciation......Page 382
50.3. Indian Currency......Page 384
50.4. Factors Influencing Costs and Tariffs of Electric Supply......Page 385
50.7. Maximum Demand......Page 386
Fig. 50.1......Page 387
50.8. Demand Factor......Page 388
50.10. Diversity Factor......Page 389
Fig. 50.3......Page 390
50.11. Load Factor......Page 391
50.12. Significance of Load Factor......Page 392
Fig. 50.5......Page 393
Fig. 50.6......Page 396
50.15. Connected Load Factor......Page 400
Fig. 50.7......Page 401
Fig. 50.8......Page 402
Fig. 50.9......Page 403
Fig. 50.10......Page 404
50.17. Tariffs......Page 409
50.20. Two-part Tariff......Page 410
Tutorial Problem No. 50.1......Page 421
Fig. 50.11......Page 423
Fig. 50.12......Page 425
Tutorial Problem No. 50.2......Page 427
50.24. Disadvantages of Low Power Factor......Page 428
50.25. Economics of Power Factor......Page 430
Fig. 50.14......Page 431
Fig. 50.15......Page 434
Tutorial Problem No. 50.3......Page 443
OBJECTIVE TESTS – 50......Page 445
ANSWERS......Page 454