28.3 : Flusso di potenza massimo e linee di Loadability

Il flusso di potenza massimo per le linee di trasmissione con perdite viene derivato utilizzando i parametri ABCD in forma di fasore. Questi parametri creano una relazione di matrice tra le tensioni e le correnti dell'estremità di invio e dell'estremità di ricezione, consentendo la determinazione della corrente dell'estremità di ricezione. Questa relazione facilita il calcolo della potenza complessa erogata all'estremità di ricezione, da cui vengono derivate le componenti di potenza reale e reattiva.

Per una linea senza perdite, le semplificazioni semplificano il calcolo della potenza reale.

La potenza reale massima teorica, o limite di stabilità allo stato stazionario, si verifica quando l'angolo di fase tra le tensioni del lato di invio e del lato di ricezione è uguale all'angolo di impedenza totale della serie.

Tuttavia, se l'impedenza della serie supera la reattanza, la potenza reale massima erogata diminuisce.

In scenari pratici, le linee elettriche non erogano la loro potenza massima teorica a causa di limitazioni basate sulle tensioni nominali dei terminali e di uno spostamento angolare di 90°. Invece, la curva di loadability pratica della linea, tracciata al di sotto del limite di stabilità teorico in stato stazionario, considera un limite di caduta di tensione di 0,95 o inferiore ed uno spostamento angolare massimo di 30-35°. Questi vincoli pratici garantiscono il funzionamento affidabile del sistema di alimentazione mantenendo i livelli di tensione accettabili e limitando lo spostamento angolare per evitare l’instabilità.

Per le linee di trasmissione corte, in genere inferiori a 25 chilometri, la loadability non è limitata da cadute di tensione o da problemi di stabilità, ma dalle classificazioni termiche del conduttore o dell'apparecchiatura terminale. Questi limiti termici in condizioni di corrente elevata si assicurano che l'apparecchiatura non si surriscaldi, il che potrebbe causare danni o guasti.

In sintesi, le considerazioni teoriche e pratiche, tra cui caratteristiche di impedenza, i limiti di tensione e i valori nominali termici, influenzano il flusso di potenza massimo e la loadability delle linee di trasmissione. La gestione di questi fattori è essenziale per il funzionamento sicuro ed efficiente dei sistemi di alimentazione elettrica.