輸電能力

輸電能力

輸電能力(Transmission capability),在電力系統之間,或在電力系統中從一個局部系統(或發電廠)到另一個局部系統(或變電所)之間的輸電系統容許的最大送電功率(一般按受電端計)。如果該輸電系統是一回送電線路時,輸電能力即等於該線路容許的最大送電功率;如果該輸電系統是由多回線路(包括不同電壓等級或不同導線截面的線路)所組成,或者有中間系統接入,輸電能力指容許的綜合最大送電功率。

基本介紹

  • 中文名:輸電能力
  • 外文名:Transmission capability
  • 學科:電力工程
  • 提高措施:多相輸電技術
  • 影響:送受端之間輸電系統的電壓等級
  • 釋義:容許的綜合最大送電功率
簡介,緊湊型輸電技術,多相輸電技術,影響因素,

簡介

輸電能力是指互連電力系統可靠地將電能在特定系統條件下通過所有輸電線或區域之間的路徑從一個地方移動或轉移到另一個地方。在電力行業,輸電能力的單位通常用兆瓦(MW)表示。在這裡,區域可認為是一個獨立的電力系統、電力池、控制區或它們的一部分。輸電能力本質上也是具有方向性的,即從區域A到區域B的輸電能力通常並不等於從區域B到區域A的輸電能力。
在電力系統的規劃和操作中,輸電能力是用於評估互連輸電系統可靠性的幾種性能指標之一。系統規劃人員將輸電能力作為評估互連輸電系統性能的一種輸電強度指標。這經常用於比較和評估不同的輸電系統配置。系統操作人員將輸電能力作為評估互連輸電系統將電能從網路一側傳輸到另一側或控制區域之間進行電能傳輸的實時能力。在互連繫統運行中,輸電是與交換等同的。

緊湊型輸電技術

緊湊型輸電技術是通過對導線的最佳化排列,將三相導線置於同一塔窗內,三相導線間無接地構件,達到提高自然輸送功率、減少線路走廊寬度、提高單位走廊輸電容量的新型架空送電技術。
20世紀80年代初,美國BPA(西北部地區電力管理局)就已建成了投運單、雙迴路500kV緊湊型線路近1000km。但最早將完全意義上的緊湊型輸電線路理論投入套用的是巴西,其在1980年開始研究,1986年投運了第一條500kV緊湊型輸電線路,至今已建成投運500kV緊湊型輸電線路2000km以上。
目前,國際上掌握該項技術的有巴西、美國、俄羅斯等少數幾個國家。但因國情不同,其著重點也不相同,其中俄羅斯偏重於自然功率的提高,巴西、美國則偏重於縮小走廊寬度,而我國在這方面的研究傾向於兩方面兼顧。
緊湊型線路相較常規輸電線路具有以下優點:
(1)絕緣強度與常規線路相當,並具備帶電作業的條件。
(2)導線表面電場強度與常規線路相當,並具有較小寬度的地面高場強區。
(3)各相參數對稱性好,具有較小的正序電抗和較高的自然功率等良好的運行特性。
(4)具有較小的走廊寬度,易於選擇最佳化的路徑方案。500kV緊湊型輸電線路如下圖所示。
500kV緊湊型輸電線路500kV緊湊型輸電線路
從當前我國電力發展的趨勢來看,大容量電站和遠距離輸電線路的建設正呈突飛猛進之勢,在各個電壓等級上推廣和採用一般緊湊型線路在技術和經濟上都是合適的,是改善和提高我國輸電系統傳輸容量的一個行之有效的方法。

多相輸電技術

多相輸電(Multi-phase Power Transmlssion System)是指相數多於三相的輸電技術。多相輸電技術理論上存在以下優越性:①導線間距減小,線路緊湊,正序電抗較小,可與現有三相系統協調、兼容運行。②對高壓斷路器觸頭斷流容量的要求較低。③同等導線截面的條件下,線路輸送功率大幅提高。④相同電壓下,多相輸電的正序電抗下降,進一步促使穩定極限功率上升。⑤導線表面電場強度較小,架空線路走廊窄等。六相及以上的多相導線的懸掛困難、桿塔結構複雜,線路造價上升。隨著線路相數的增加,多相輸電線路故障組合類型迅速增加,增加了故障分析、繼電保護整定的難度。多相輸電中的斷路器結構比較複雜,相間過電壓倍數較高。由於上述缺點,六相及以上的多相輸電方式的推廣套用受到限制。
近年來我國在自行研製成功的三相變四相、四相變三相變壓器的基礎上,率先提出了四相輸電技術。四相輸電還有以下優點:①四相導線可對稱地懸掛在單柱桿塔的兩側,結構簡單,空間電磁場分布更加均勻。②可採用兩相鄰相運行,提高輸電系統運行可靠性與暫態穩定性。可見,四相輸電的線路對稱性好,線路及桿塔結構簡單,在多相輸電線中具有獨特的優勢,同時能夠提高輸送功率密度,節省架線走廊,經濟及環境效益十分顯著,值得繼續深入研究和試驗。

影響因素

影響輸電能力的因素很多,主要有:送受端之間輸電系統的電壓等級,送電距離,電力網結構,線路回數,導線分裂根數和截面,以及電力系統安全穩定水平和標準等。220 kV以上電壓等級相適應的輸送功率和輸送距離則示於圖中。電力網結構越緊密(線路回數越多,中間有開關站或變電所,或者有中間系統接入),線路導線的分裂根數越多、截面越大,以及系統的穩定水平越高,則輸電能力越大;反之則越小。

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