Воздушные и кабельные линии электропередачи

Высоковольтные линии: характеристики и особенности

Как следует из названия, основным отличительным признаком высоковольтных линий является высокое напряжение. В среднем по странам СНГ в таких проводах протекает ток напряжением от 500 кВ, это в 2000 раз выше, чем в домашней розетке.

Разумеется, и электромагнитное поле у такого проводника значительно сильнее. И если долго находиться рядом с ним, то в организме наступят необратимые изменения, поэтому линии размещают на безопасной высоте 20-30 метров, откуда электромагнитное поле доходит до земли, уже сильно ослабевая.

Но можно ли верить ученым?

На сегодняшний день официальная наука и медицина утверждают, что если линия находится на нужной высоте, то никакого вредного воздействия на человека она не оказывает.

Спорить с наукой трудно, да и ни к чему это, так как ученых не переубедить. Поэтому существуют две точки зрения: научная и псевдонаучная, и они противоречат друг другу.

Различные отечественные и зарубежные исследователи периодически ставят опыты, которые доказывают, что поля все-таки определенным образом влияют на здоровье человека. Однако эти исследования не имеют под собой точного обоснования и не подтверждены мировым сообществом. Поэтому все подобные доказательства нельзя считать достоверными.

Воздушные линии электропередачи

Воздушные линии электропередач, ВЛЭП, характеризуются высокой сложностью. Их конструкция, порядок эксплуатации регламентируются специальной документацией. ВЛ характеризуются тем, что электроэнергия передается по проводам, проложенным на открытом воздухе. Для обеспечения безопасности, уменьшения потерь состав ВЛ достаточно сложен.

Состав ВЛ

Что такое ВЛ? Это не высоковольтная линия, как иногда считают. ВЛ – это целый комплекс конструкций и оборудования. Основные элементы, из которых состоит любая линия электропередач:

• Токонесущие провода;
• Несущие опоры;
• Изоляторы.

Другие компоненты также важны, но их тип, номенклатура и количество зависят от различных факторов:

• Арматура;
• Грозозащитные тросы;
• Устройства заземления;
• Разрядники;
• Устройства секционирования;
• Маркировка для предупреждения летательных аппаратов;
• Вспомогательное оборудование (аппаратура наложения связи, дистанционного контроля);
• Волоконно-оптическая линия связи.

В состав арматуры входят крепежные изделия для соединения изоляторов, проводов, крепления их к опорам.

К сведению. Разрядники, заземление и устройства грозозащиты служат для обеспечения безопасности и повышения надежности при возникновении скачков напряжения, в том числе во время грозы.

Устройства секционирования позволяют производить отключение части ЛЕП на период проведения регламентных или аварийных работ.

Аппаратура высокочастотной и оптоволоконной связи предназначена для осуществления диспетчерского удаленного контроля и управления работой линии, устройств секционирования, подстанции и распределительных устройств.

Документы, регулирующие ВЛ

Основными документами, которые регулируют любую ЛЭП, являются Строительные нормы и правила (СНиП), а также Правила устройства электроустановок ПУЭ. Данные документы регламентируют проектирование, конструкцию, строительство и эксплуатацию воздушных линий электропередач.

Классификация ВЛ

Большое разнообразие конструкций и типов воздушных линий позволяет выделить в них группы, объединенные общими признаками.

По роду тока

Большинство существующих ЛЭП предназначено для работы с переменным током, что связано с простотой преобразования напряжения по величине.

Отдельные типы линий работают с постоянным током. Они предназначены для некоторых областей применения (питание контактной сети, мощных потребителей постоянного тока), но общая протяженность невелика, несмотря на меньшие потери на емкостной и индуктивной составляющих.

По назначению

• Межсистемные (дальние) – для объединения нескольких энергетических систем. Сюда относятся ВЛ 500 кВ и выше;
• Магистральные – для объединения электростанций в сеть в пределах одной энергосистемы и подачи электроэнергии на узловые подстанции;
• Распределительные – для связи крупных предприятий и населенных пунктов с узловыми подстанциями;
• ВЛ сельскохозяйственных потребителей;
• Городская и сельская распределительная сеть.

Линия Экибастуз-Кокшетау 1150 кВ

По режиму работы нейтралей в электроустановках

• Сети с глухозаземленной нейтралью;
• Сети с изолированной нейтралью;
• С резонансно-заземленной нейтралью;
• С эффективно-заземленной нейтралью.

По режиму работы в зависимости от механического состояния

Основной режим работы ВЛ – нормальный, когда все провода и тросы находятся в исправном состоянии. Могут бывать случаи, когда часть проводов отсутствует, но ЛЭП эксплуатируется:

• При полном или частичном обрыве – аварийный режим;
• Во время монтажа проводов, опор – монтажный режим.

Основные элементы ВЛ

• Трасса – расположение оси ЛЭП относительно поверхности земли;
• Фундамент опоры – конструкция в грунте, на которую опирается опора, передавая ей нагрузку от внешних воздействий;
• Длина пролета – расстояние между центрами соседних опор;
• Стрела провеса – расстояние между нижней точкой провода и условной прямой между точками подвеса проводов;
• Габарит провода – расстояние от нижней части провода до поверхности земли.

Габариты ЛЭП

Безопасное расстояние от ЛЭП до жилых территорий

Нормы предписывают безопасное расстояние от ЛЭП, когда вдоль нее должны быть созданы санитарно-защитные зоны, тип которых имеет тесную связь со степенью напряжения сети.

Размеры охранной зоны и ее удаленность от опоры линии электропередачи

При возведении строений в непосредственной близости от линии электропередачи предусматривается расстояние:

• 0.4 кВ (380 В) – 2 м;
• 6–10 кВ – 10 м;
• 20 кВ – 10 м;
• 35 кВ – 15 м;
• 110 кВ – 20 м;
• интервал от 150 до 220 кВ – 25 м;
• 330, 400, 500 кВ – 30 м;
• 750 кВ – 40 м;
• 1150 кВ – 55 м.

Охранная зона

Для более корректного определения допустимых границ делают условную перпендикулярную проекцию на поверхность земли от боковых проводов ЛЭП. Представленные показатели напряжения лучше умножить на 10: это повысит степень защищенности.

Полностью безопасным будет минимальное расстояние в 100 метров. Во время непогоды в атмосферу производится выброс дополнительного количества противоположно заряженных ионов, а это приводит к разрастанию электромагнитного поля и захождению его на безопасные территории.

Диаграмма распространения электромагнитных волн

Таким образом, чем больше напряжение электролинии, тем дальше должен находиться жилой дом. В санитарно-охранной зоне, а также возле опор не должно быть гаражей, заборов и прочих конструкций. Более того, на этих территориях не сажают деревьев.

Воздушные линии не должны проходить над детскими учреждениями, учебными заведениями, жилыми строениями. Исключение составляют строения производственного назначения первого и второго уровней огнестойкости согласно стандартам противопожарной безопасности.

На видео ниже эксперты высказывают свое мнение по данному вопросу.

Удаленность ЛЭП от строений условна и предполагает безопасное размещение людей от линии электропередачи. Предусмотренное расстояние от ЛЭП до многоквартирного жилого дома не гарантирует полной защиты от вредного влияния электромагнитного излучения.

Охранная зона ЛЭП согласно нормативам СанПиН 2971-84

Если электрокабель прокладывается под землей, то размер безопасной площади сокращается. Вдоль подземной электрической прокладки предусматривается дистанция, составляющая один метр по обе стороны от крайних кабелей.

Однако перенос ЛЭП под землю представляет собой достаточно дорогостоящее мероприятие. Оно дороже воздушного варианта в два, а то и в три раза, поэтому на данный момент подземный вариант используется редко.

Подземные способы размещения кабеля используются преимущественно в крупных городах. В данном варианте провода прокладывают в траншее, поместив их в блоки или тоннели, углубляемые до одного метра. Кроме того, должен быть обеспечен доступ к подземным линиям на случай аварийной ситуации.

Схема подключения к воздушной линии

Технические характеристики

Техническая характеристика ЛЭП зависит не только от передаваемого напряжения и мощности. Должны учитываться следующие факторы:

• Город или нежилая зона;
• Доминирующие погодные условия (диапазон температур, скорость ветра);
• Состояние грунта (твердый, движимый).

Что такое ЛЭП? Любая линия электропередач – это мощный источник электромагнитного поля. Расположенные вблизи жилья высоковольтные линии отрицательно влияют на здоровье. Определение минимального вреда здоровью и окружающей среде играет важную роль в проектировании ЛЭП.

Технические расчеты производят для того, чтобы определить, какой тип линии следует использовать для достижения наибольшей эффективности.

Потери в ЛЭП

Потери электроэнергии в проводах зависят от силы тока, поэтому при передаче её на дальние расстояния напряжение многократно повышают (во столько же раз уменьшая силу тока) с помощью трансформатора, что при передаче той же мощности позволяет значительно снизить потери. Однако с ростом напряжения начинают происходить различные разрядные явления.

В воздушных линиях сверхвысокого напряжения присутствуют потери активной мощности на корону. Коронный разряд возникает, когда напряжённость электрического поля E{\displaystyle E} у поверхности провода превысит пороговую величину Ek{\displaystyle E_{k}}, которую можно вычислить по эмпирической формуле Пика: Ek=30,3β(1+0,298rβ){\displaystyle E_{k}=30{,}3\beta \left({1+{\frac {0{,}298}{\sqrt {r\beta }}}}\right)} кВ/см, где r{\displaystyle r} — радиус провода в метрах, β{\displaystyle \beta } — отношение плотности воздуха к нормальной.

Напряжённость электрического поля прямо пропорциональна напряжению на проводе и обратно пропорциональна его радиусу, поэтому бороться с потерями на корону можно, увеличивая радиус проводов, а также (в меньшей степени) — применяя расщепление фаз, то есть используя в каждой фазе несколько проводов, удерживаемых специальными распорками на расстоянии 40-50 см. Потери на корону приблизительно пропорциональны произведению U(U−Uкр){\displaystyle U(U-U_{\text{кр}})}.

Потери на корону резко возрастают с ростом напряжения, среднегодовые потери на ЛЭП напряжением 500 кВ составляют около 12 кВт/км, при напряжении 750 кВ — 37 кВт/км, при 1150 кВ — 80 кВт/км. Потери также резко возрастают при осадках, особенно изморози, и могут достигать 1200 кВт/км.

В прошлом потери в ЛЭП были очень высокими. Так, в конце XIX века потери на 56-ти километровой линии постоянного тока Крей — Париж составили 45 %. В современных линиях электропередач (по состоянию на 2020 год) потери составляют всего 2 — 3 %. Однако и эти потери пытаются сократить, используя высокотемпературные сверхпроводники. Впрочем, по состоянию на 2020 год линии электропередач на высокотемпературных сверхпроводниках отличаются высокой стоимостью и небольшой протяженностью (самая длинная такая линия построена в 2014 году в Германии и имеет длину всего 1 км).

Потери в ЛЭП переменного тока

Важной величиной, влияющей на экономичность ЛЭП переменного тока, является величина, характеризующая соотношение между активной и реактивной мощностями в линии — cos φ.  — часть полной мощности, прошедшей по проводам и переданной в нагрузку;  — это мощность, которая генерируется линией, её зарядной мощностью (ёмкостью между линией и землёй), а также самим генератором, и потребляется реактивной нагрузкой (индуктивной нагрузкой)

Потери активной мощности в линии зависят и от передаваемой реактивной мощности. Чем больше переток реактивной мощности, тем больше потери активной.

При длине ЛЭП переменного тока более нескольких тысяч километров наблюдается ещё один вид потерь — радиоизлучение. Так как такая длина уже сравнима с длиной электромагнитной волны частотой 50 Гц (λ=cν={\displaystyle \lambda =c/\nu =}6000 км, длина четвертьволнового вибратора λ4={\displaystyle \lambda /4=}1500 км), провод работает как излучающая антенна.

Воздушные линии

Согласно устоявшемуся определению, воздушная линия электропередач — это устройство, предназначенное для передачи или распределение электроэнергии по проводам, находящимся в воздухе. Кабеля этой сети закреплены на опорах с помощью кронштейнов, изоляторов и арматуры. Отдельные участки воздушных линий (ВЛ) могут проходить по мостам или путепроводам. Состоят такие конструкции из следующих элементов:

• Провода. Прочные изолированные кабеля, изготовленные из меди, стали, алюминия или их сплавов-проводников. Могут состоять из нескольких жил. Отличаются друг от друга параметрами сечения, бывают изолированными и неизолированными. Провода для ВЛ обязательно должны быть прочными и устойчивыми к механическим воздействиям.
• Опоры. Изготавливают из металла, железобетонных блоков, дерева или композитных материалов. Обеспечивают необходимое расстояние между проводами и землёй. Состоят из фундамента, стойки, подкосов и растяжек. Особенности строения конструкций зависят от предназначения (некоторые из них перенаправляют ток, замыкают электросеть, служат в качестве проводников и так далее). Высота самых больших опор может достигать до 300 метров. Их стараются максимально адаптировать под местность, учитывая все особенности ландшафта.
• Траверсы. Особые элементы арматуры, задача которых — закрепить провода так, чтобы обеспечить соблюдение нужного расстояния между разноимёнными фазами. Бывают разных форм и размеров — всего насчитывается около 20 разновидностей весом от 10 до 50 кг. Определить тип можно по маркировке. Поверхность изделий окрашена или оцинкована.
• Изоляторы. Нужны для обеспечения надёжного и безопасного крепления проводов. Должны быть прочными и теплостойкими. Различаются по назначению и способу крепления к траверсам — точную модель можно узнать, посмотрев на маркировку. Изготавливаются из изолирующих материалов, таких как фарфор, стекло и различные полимеры.
• Другая арматура. К ней относятся зажимы, подвесы, крепёжный устройства, планки, распорки прочие детали. Они могут использоваться уменьшения вибрации линии, предотвращения изломов и каких-либо других целей.
• Изоляционные и защитные механизмы. Среди них можно выделить гирлянды изоляторов, заземляющие контуры, молниеотводы, вентильные разрядники, гасители вибрации и прочие структуры.

Согласно действующему регламенту, все ВЛ должны проходить техобслуживание раз в полгода и каждый год осматриваться электриками и инженерами. Иногда проводятся также внеочередные проверки сети — это происходит в связи с пожарами, наводнениями, сильными похолоданиями и прочими природными и техногенными авариями, а также после аварийного выключения. Во время осмотров происходит устранение таких проблем:

• наличие на проводах посторонних предметов;
• обрывы, перегорания или другие повреждения отдельных проводков;
• отклонения в регулировке стрел провеса на более чем 5% от проектных;
• механические повреждения или перекрытие изоляторов, разрядников, гирлянд и прочих функциональных элементов;
• поломки опор.

Кроме того, рабочие обязаны следить за соблюдением правил, относящихся к охранной зоне объекта. У обычных ЛЭП она ограничивается 2 метрами вокруг сооружения, но у высоковольтных линий может достигать 10—55. В охранной зоне запрещается высаживать деревья и кустарники, выбрасывать мусор, проводить земляные работы и возводить любые сооружения, ограничивающие доступ к ВЛ. Любое строительство в этой области необходимо согласовывать с ответственными лицами обслуживающего предприятия.

Оформление прав на землю под линейными объектами

Для юристов энергетических компаний крайне актуальным является вопрос оформления прав на земельные участки, занятые опорами линий электропередачи. В связи с тем, что государственный кадастровый учет таких земельных участков в территориальных органах Федерального агентства кадастра объектов недвижимости ранее не велся, исследование процедуры кадастрового учета земельных участков представляет значительный интерес.

Действующим законодательством вопрос о правах на земельные участки, занимаемые опорами линий электропередачи (ЛЭП) и вообще под протяженными объектами, однозначно не решен.

Особенностью размещения линейных объектов является то, что они лишь частично ограничивают права собственника земельного участка, на котором они расположены, и оформление прав собственности или аренды на такие земельные участки не целесообразно.

Организации, обслуживающие воздушные линии электропередач

Проводить возведение, обслуживание сетей электропередач могут только те компании, которые получили лицензию на право осуществления подобной деятельности.

Обслуживанием воздушных линии электропередач занимаются различные крупные и мелкие компании. Среди солидных предприятий, которые занимаются возведением и обслуживанием линий электропередач, можно выделить ПАО «ФСК ЕЭС», которая состоит из нескольких региональных и дочерних компаний.

Обслуживание ВЛ проводят АО «ЭлектроСетьСервис ЕНЭС», инженерная компания «РосАльфа» и другие. Во многих регионах есть свои предприятия, которые занимаются данным видом деятельности.

Примечания

1. Приказ Минэнерго России от 13.01.2003 г. N 6 «Об утверждении Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей»
2. Номинальные напряжения, указанные в скобках, для вновь проектируемых сетей не рекомендуются. Для существующих и расширяющихся электрических сетей на номинальные напряжения 3 и 150 кВ электрооборудование должно изготовляться (см. ГОСТ 721-77).
3. . www.yantarenergo.ru. Дата обращения: 4 марта 2020.
4. Кашолкин Б. И., Мешалкин Е. А. Тушение пожаров в электроустановках. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — С. 20
5. Технические условия по проектированию автоматических установок комбинированного пожаротушения в кабельных сооружениях «НТО Пламя» — М., 2006. — С. 2
6. Кашолкин Б. И., Мешалкин Е. А. Тушение пожаров в электроустановках. — М.:Энергоатомиздат, 1985. — С. 58.
7. Monica Heger. . IEEE Spectrum. Дата обращения: 19 января 2012.
8. . Радио Свобода (2010). — «Говорится о трех миллионах метров не кабеля, а исходной ленты… Из этих лент делаются кабели, содержащие порядка 50 лент. Поэтому надо 3 миллиона метров разделить на 50 и получится около 50 километров.». Дата обращения: 27 ноября 2014.
9. Joseph Milton. . Nature — News. — «Jason Fredette, managing director of corporate communications at the company, says that LS Cable will use the wire to make about 20 circuit kilometres of cable as part of a programme to modernize the South Korean electricity network starting in the capital, Seoul.». Дата обращения: 19 января 2012.
10. Потери на корону //  :  / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
11. Понятов А. Вступив в эпоху электричества // Наука и жизнь. — 2020. — № 1. — С. 14.
12. ↑ Понятов А. Вступив в эпоху электричества // Наука и жизнь. — 2020. — № 1. — С. 15.
13.  (недоступная ссылка). Дата обращения: 8 января 2016.
14. Министерство промышленности и энергетики Российской Федерации. (от 30 апреля 2008 г.).

Методы локализации токов утечки и КЗ в ЛЭП

Линии электрических сетей с большими токами замыкания на землю характеризуются достаточно большой протяженностью. Методы и средства ОМП здесь основаны на измерении и запоминании параметров аварийного режима и вычислении расстояния до мест повреждения. Обработка результатов измерения выполняется уже после отключения линии релейной защитой. Одновременная фиксация аварийного сигнала до отключения источника питания ЛЭП устройствами контроля тока и напряжения в проводе воздушной ЛЭП и совместная обработка результатов измерений предлагаемыми способами позволяет быстро и достаточно просто определить место повреждения. Метод основан на регистрации системой синхронизированных от GPS датчиков тока и напряжения времени прохождения скачка фазного напряжения. Значения временных меток передаются в диспетчерский центр для обработки, где определяется сегмент поврежденной проводной сети. Анализируется аварийный сигнал, в котором выделяют одиннадцатую гармонику. Анализ фазовой характеристики вдоль линии передачи позволяет локализовать место аварии.

Примеры коммерческих систем мониторинга воздушных сетей ЛЭП

В настоящее время в нашей стране и за рубежом используется ряд коммерческих систем мониторинга воздушных электросетей, ориентированных на решение определенных задач. Рассмотрим структуры типовых систем мониторинга, которые отличаются не только функциональными характеристиками, но и ценой, а также способом монтажа на ЛЭП.

Система мониторинга проводов ЛЭП САТ-1

Одной из первых коммерческих систем мониторинга стала система CAT-1, разработанная в 1991 г. американской компанией The Valley Group, Inc. В настоящее время во всем мире используется свыше 300 систем мониторинга CAT-1. Система обеспечивает мониторинг в реальном времени погодных условий и натяжения проводов в точках крепления к опорам. Основной модуль системы монтируется на опоре ЛЭП и весит порядка 50 кг. Датчики измерения натяжения проводов представляют собой тензодатчики в корпусе из нержавеющей стали с крепежными отверстиями и устанавливаются между изолятором и опорой. Основой тензодатчиков является измерительный преобразователь. Основной модуль CAT-1 состоит из влагостойкого алюминиевого корпуса с блоком электроники, встроенного модема, антенн для передачи данных и крепежных элементов. Модуль предназначен для эксплуатации в диапазоне температур окружающей среды –40…+60 °С. Для обеспечения непрерывной работы модуля используется 12-В аккумуляторная батарея, зарядное устройство и панель солнечной батареи (рис. 5).

Рис. 5. Модуль питания САТ-1. Измерительный модуль CAT-1 монтируется на опоре

Несмотря на простоту измерений, система за счет использования патентованных алгоритмов анализа обеспечивает выявление и расчет многих полезных параметров ВЛ, например стрелы провеса, токовой пропускной способности линии и даже наличия гололеда на проводах. На рис. 6 показана структура системы мониторинга CAT-1 для обнаружения гололеда на проводах.

Рис. 6. Пример использования системы мониторинга CAT-1 для обнаружения гололеда на проводах

Бесконтактные измерители тока и температуры провода

В настоящее время получила широкое распространение и другая концепция реализации измерительного модуля для систем мониторинга OTLM (Over head Transmision Line Monitoring), т. е. мониторинг пропускной способности ВЛ. В отличие от системы мониторинга CAT-1, измерительный модуль OTLM конструктивно монтируется на высоковольтный провод. Измерение тока в проводе и питание модуля осуществляется бесконтактно. Питание прибора производится от энергии, получаемой от провода через токовый трансформатор. Система OTLM обеспечивает в реальном времени измерение температуры и тока проводов.

На рис. 7 показан общий вид OTLM-модуля, производимого словенской компанией C&G.

Рис. 7. Общий вид прибора OTLM

Основные характеристики измерительного модуля OTLM:

• диаметр капсулы 305 мм, длина 300 мм;
• вес капсулы 10 кг;
• диапазон применения на линиях ЛЭП — до 420 кВ;
• частота 50 Гц;
• диаметр токонесущего провода 10–50 мм;
• диапазон рабочих токов 50–1100 A;
• диапазон измерения температуры провода –40…+125 °С;
• диапазон рабочих температур –40…+70 °С;
• точность измерения температуры до 1 °С;
• канал передачи данных — GSM (900/1100/1800/1900 МГц);
• протокол передачи SMS/GPRS.

Устройство измеряет ток в проводе и температуру провода в фиксированных точках. Прибор имеет крепление для монтажа непосредственно на провод. Источник питания — встроенный токовый трансформатор. Получаемая энергия используется для питания всего устройства. Никаких внешних источников питания не требуется. Также в приборе используется GPS-приемник. Измеренные значения тока и температуры привязаны, таким образом, к конкретным координатам положения блока на ЛЭП и меткам точного времени. Данные измерений периодически передаются в диспетчерский пункт, оборудованный системой SCADA, через стандартный IEC-протокол. Данные доступны через веб-браузер.

Виды

ЛЭП используются для перемещения и распространения электроэнергии. Виды линий можно поделить:

• по виду расположения кабелей — воздушные (находятся на открытом воздухе) и закрытые (в кабель-каналах);
• по функциям — сверхдальние, для магистралей, распределительные.

Воздушные ЛЭП также можно разделить на подвиды, который зависят от проводников, типа тока, мощности, применяемого сырья. Ниже подробно описаны эти классификации.

Переменного тока

По типу тока ЛЭП можно подразделить на две группы. Первая из них — это линии электропередач постоянного тока. Такие установки помогают свести к минимуму потери при перемещении энергии, потому используются для передачи тока на дальние расстояния. Этот вид ЛЭП достаточно популярен в европейских государствах, но в России такие линии электропередач можно пересчитать по пальцам. Многие железные дороги работают на переменном токе.

Схема передачи энергии

Постоянного тока

Вторая группа — это линии электропередач постоянного тока, в которых энергия всегда одинакова независимо от направления и сопротивления. Почти все установки в России питаются постоянным током. Их проще произвести и эксплуатировать, но потери при перемещении тока очень часто достигают 10 кВт/км за полгода на ЛЭП с напряжением 450 кВ.

Натуральная мощность и пропускная способность ЛЭП

Натуральная мощность

ЛЭП обладает индуктивностью и ёмкостью. Емкостная мощность пропорциональна квадрату напряжения, и не зависит от мощности, передаваемой по линии. Индуктивная же мощность линии пропорциональна квадрату тока, а значит и мощности линии. При определённой нагрузке индуктивная и ёмкостная мощности линии становятся равными, и они компенсируют друг друга. Линия становится «идеальной», потребляющей столько реактивной мощности, сколько её вырабатывает. Такая мощность называется натуральной мощностью. Она определяется только погонными индуктивностью и ёмкостью, и не зависит от длины линии. По величине натуральной мощности можно ориентировочно судить о пропускной способности линии электропередачи. При передаче такой мощности на линии имеет место минимальные потери мощности, режим её работы является оптимальным.
При расщеплении фаз, за счёт уменьшения индуктивного сопротивления и увеличения емкостной проводимости линии, натуральная мощность увеличивается. При увеличении расстояния между проводами натуральная мощность уменьшается, и наоборот, для повышения натуральной мощности необходимо уменьшать расстояние между проводами.
Наибольшей натуральной мощностью обладают кабельные линии, имеющие большую емкостную проводимость и малую индуктивность.

Пропускная способность

Под пропускной способностью электропередачи понимается наибольшая активная мощность трёх фаз электропередачи, которую можно передать в длительном установившемся режиме с учётом режимно-технических ограничений. Наибольшая передаваемая активная мощность электропередачи ограничена условиями статической устойчивости генераторов электрических станций, передающей и приёмной части электроэнергетической системы, и допустимой мощностью по нагреву проводов линии с допустимым током. Из практики эксплуатации электроэнергетических систем следует, что пропускная способность электропередач 500 кВ и выше обычно определяется фактором статической устойчивости, для электропередач 220—330 кВ ограничения могут наступать как по условию устойчивости, так и по допустимому нагреву, 110 кВ и ниже — только по нагреву.

Характеристика пропускной способности воздушных линий электропередачи