超高压架空线路的输电能力简述

在研究与输电能力有关问题时，必须区分：单条导线的输电能力，整个输电线路的输电能力，以及适用于系统间联络的断面输电能力。但是，整个输电线路和断面的输电能力最终取决于单条导线的输电能力。因此，下面将主要分析单条导线的输电能力。但集中参数元件是针对输电线路的输电能力而言的。

线路的输电能力是指，在考虑所有可能限制的情况下，沿线可能传输的最大有功功率。

由式（3.46）得到，理想线路所传输的最大功率，等于

对于实际线路，此功率由如下表达式确定：

（自阻抗Z₁₁和互阻抗Z₁₂，是线路单位长度参数和线路长度的函数）

表达式（8.1）和（8.2）确定了功角特性P=f（δ）的幅度。由于其电磁特性，在电压等级和长度给定时线路不能传输很大的功率。分数的分母取决于线路的电磁特性——电感和电容，即线路的结构和长度。当线路两端电压升高超过额定值时，能够增加传输功率，但是这些电压不能超过本电压等级下最大的工作电压值（见表6.1）。

按照式（8.1）或者（8.2）计算的线路传输功率（甚至计及U₁和U₂电压的限制），在实际中是不容许的，因为必须保证互联电力系统或者受端系统远方发电机的稳定性要求。此时应该预先确定，什么稳定性（静态、动态或者是综合）是主要的，在计算中应该考虑。

通过引入系数k_з（k_з＜1）到式（8.1）和式（8.2）中，降低线路的传输功率，可以满足互联电力系统工作的静态非周期稳定性要求。

对于理想线路

对于实际线路

对于相对较短的超高压输电线路（250km～300km），当传输如式（8.4）所示的功率时，相电流可能超过按照导体发热确定的允许值，从而引起线路下垂以及导体和大地之间的空气间隙击穿。因此，在确定线路的输电能力时，应该考虑导体的发热限制。

除了按照导体发热确定的允许电流之外，当确定最大传输功率时，同样应该考虑本线路所连接的所有配电开关装置允许电流（断路器、隔离开关、电流互感器和其他线路串联设备等）。因此，对于相对较短的线路，最大传输功率通常是被导体的发热和开关设备的允许电流所限制的。(www.xing528.com)

只有对于很长的输电线路，通常按照额定状态条件确定的、作为线路的最小允许传输效率为90%。对于中等长度的线路（300km～400km），最小允许效率可以按照事故后状态的效率值选取。当发生严重系统故障时，为了保持系统的安全，输电线路在较长的时间范围内可能传输很大的功率（在保持其他限制的情况下）。

不同电压等级下，单回线路输电能力的近似值如表8.1所示。

表8.1 330kV～115kV架空线路，当U₁=U₂=Uнб расч时的输电能力（近似）

从表中可以看出，对330kV线路、在确定的长度范围内，按照发热条件确定的输电能力限制是主要的。同时，对于500kV和750kV线路，按照稳定性要求确定的输电能力限制是主要的。当忽略线路长度时，按照发热确定的输电能力限制是主要的。

当带有中间变电站、补偿装置、终端变电站有自耦变压器、以及其他的集中参数元件时，线路的输电能力将由整个输电线路的等值二端口网络参数或者其自阻抗和互阻抗决定：

根据上述结果，总结影响线路输电能力的主要因素如下：

1）线路的电磁特性；

2）互联系统的静态和动态稳定性；

3）导体允许的发热；

4）设备允许的电流；

5）线路最小允许传输效率；

6）线路两端最大允许的电压值。

断面通常包括几条不同电压等级线路，并且其中一些线路连接到不同的互联系统节点。断面输电能力可以针对复杂网络在额定和事故后状态下，通过计算机计算确定。此时，同样需要考虑上述限制。