电力线路的输电容量及输电距离研究

电力线路的输电容量及输电距离研究

马全杰

国网山东省电力公司兰陵县供电公司 山东临沂 273400

摘要：随着国家能源结构的调整，目前电力能源已经成为我国最主要的应用能源。但是电能的开发需要依靠风力或者水力，因此，对于地理位置的要求比较高。集中开发出的电力能源需要通过输送电缆进行传输。文章从我国电力企业的经济效益和市场需求出发，具体论述了电力线路的输电容量以及输电距离之间的关系，希望能够在保证广大用户的基本用电需求的前提下，提高电力企业的经济效益，实现可持续发展。
关键词：电力线路；输电容量；输电距离；电力企业
前言：电力线路输电能力的好坏，取决的因素很多，具体有输电容量，输电距离，电缆线路的电压，导线的型号，允许的压降和年利用的小数值等，但是其中最重要的两个因素还是输电容量和输电距离。想要保证电力稳定传输又避免浪费，首先就要弄清楚输电容量和输电距离之间的关系。
1、电力线路的输电容量和输电距离之间的关系
  因为输电容量和输电距离是电力输电能力的体现，为此这两者只有做到相辅相成，有机地结合起来，才能让输电能力达到极限。
1.1电力线路的输电现状
   电力线路是指发电厂将电发出来之后，用输送线送到用电城市之间的线路。目前使用的为220～1000KV之间的交直流线路，我国的输电线路需要的等级在不断提高，从过去330KV的双分裂和三分裂导线到500KV的四分裂导线。主要的运输方式就是线路的某一单向采用2～4根导线进行传输，保证总导线截面积不变的情况下，就可以减少电晕和电抗，同时，还可以减少输电的损耗，便于加大电力传输的能力。
1.2输电容量和输电距离之间的关系
两者如果不能达到有机结合，都将影响到输电的能力，达不到预期的效果，甚至还影响人们的用电。当输电容量过大而输电距离过短，这个时候就会出现线路中的电流超过预定标准。电流一超标，就会导致送电线的发热急剧增大，甚至远远超过设定标准。出现发热的情况，是因为电能有所损耗，将电用作了无用功。目前的送电技术都在朝着发热越小越好的目标发展，尽量减少损耗，达到节能的要求，所以，这种增大发热的做法，绝不允许。
2、电力线路的输电容量及输电距离现状
  电力线路在传送的时候距离有长有短，这就需要输电的容量和输电距离协调一致，达到匹配。只有将输电容量和输电距离合理化，才能将输送的电能达到极致。目前，电力线路的传输中基本都是按照一定标准范围实施。
2.1大概范围
  就目前输电情况而言，电力线路在输电容量和输电距离之间有一个大概的范围。（1）当电压在0.38KV时，输送的容量在100KW以下，距离固定在0.6km以下。（2）当电压在3KV时，输送的容量在100～1000KW之间，输送距离在1～3KM之间。（3）当电压在6KV时，输送的容量在100～1200KW之间，输送距离在4～15KM之间。（4）当电压在10KV时，输送的容量在200～2000KW之间，输送距离6～20KM之间。（5）当电压在35KV时，输送的容量在1000～10000KW之间，输送距离在20～70KM之间。（6）当电压在60KV时，输送的容量在3500～30000KW之间，输送距离在30～100KM之间。（7）当电压在110KV时，输送的容量在10000～50000KW之间，输送距离在50～150KM之间。

不同的电压所输送的输电容量都有一定的范围，在这个范围之中确定输送电能的距离。这个范围虽然比较宽，但一直被采用。
2.2存在的问题
  电力线路的输电能力强弱是由输电容量与输电的距离来体现，这个又主要是由线路电压和导线的型号，允许的压降和年利用的小时数等多方面决定。虽然要计算出输电容量和输电距离之间的关系，也并不是多么复杂的事情，但是，很多时候电力系统在规划阶段因为资料不健全而无法计算。虽然在一些设计手册之上的附表中有这方面的数据，这些数据记忆起来相当困难，时常还有记错的现象，因此，这种方法并不被看好。
3、适用电力线路的输电容量及输电距离计算公式
  对于电力线路的输电容量和输电距离之间要合理规划，做到损耗小而达到预期目标。可以采用如下的公式来计算：（1）P=0.1U；（2）L=U其中P表示输电容量，单位用MW来体现。L表示输电距离，单位用km来表示；U表示输送电路中的电压，单位用KV表示。为了验证这个公式的正确性，可以举一个例子来验证。例如，一根能够承受60KV的电力线路，根据这个公式可以看出，这根电力线能够将6MW的电力输送到60km的距离。如果一根10kV的线路就只能够将1MW的电力传送到10km的距离了。而且，从计算的结果可以看出这个范围和上面标注范围是相吻合的。为此，这个公式还是比较适合于输电容量和输电距离之间的计算。
4、提高电力线路的输电容量的新技术
现在的输电容量已经制约着输电距离的提升，为此要提高输电线路的距离就必须先提升输电容量的提升。

4.1采用高压技术
  影响电力线路的输送能力比较多，其中最明显的变化就是变化方式，送受端系统无功的电压水平以及输电系统的中间电压支撑的水平，以及安全的裕度虑等。采用了高压技术，一般情况下输电线路电压越高，可输送容量也就越大，输送距离也就会越远。在相同的电压之下，要输送较远距离的电压，则输送容量就比较小，要输送较大容量，则输送距离也就较短。换而言之，输送的容量和距离还是要由其它技术要求来决定。
4.2采用柔性交流的输电技术
  柔性的交流输出技术主要是基于电力和电子技术的改造交流输出的系列技术，主要是对于交流的电抗、无功，以及相角都进行控制，进而提高交流系统的安全和稳定性，让交流的输电系统具有柔性与灵活性。也只有这样，才可以有效地增强输电线路的容量，才能够提高线路的利用价值。
4.3串联补偿技术
  利用这种补偿技术就能够有效地降低输电系统之间的电抗值，进而提高输电能力与系统的运行稳定性。这样的补偿技术，是我过目前使用最广泛的重要手段。
4.4动态的无功补偿技术
  动态的无功补偿技术主要是根据系统的需要，进行快速的调节无功和维护母线电压以及额定值的附近，这样才能够控制无功潮流，提高电力输线的输电能力，进而让输电容量和输电距离达到协调一致，促进电力事业飞跃发展。
结语：想要提高电力线路的输电能力，就只能从输电容量入手，通过各种技术手段提高输电容量，然而提高输电距离，从而提高输电能力。只有保证输电容量与距离达成协调一致，才能确保电力线路的输电能力达到机制状态。我国的电力需求越来越大，只有不断的钻研和探索，才能提高输电质量，推动电力行业发展。

参考文献：

[1]尹梦雪.双馈风电场经串补输电系统送出的谐振机理与抑制研究[D].华北电力大学,2019.

[2]邓轶.特高压直流输电工程关键技术应用探讨[J].2020.

[3]牟加权.电力线路的输电容量及输电距离的分析[J].电子乐园,2021(2):1.

[4]邓志文,金辉.模拟研究输电距离,负载大小对输电效率的影响[J].2022(9).