一起110 kV線路山火跳閘事故的特征分析

伍波

摘 要：文章綜合氣象條件及現(xiàn)場的實(shí)際情況，對一起110 kV輸電線路的山火短路跳閘故障進(jìn)行了具體分析，并總結(jié)出輸電線路山火跳閘的特征。

關(guān)鍵詞：跳閘；山火；輸電線路；短路

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）27-0098-01

1 相關(guān)情況概述

攀枝花市位于四川西南部、川滇交界處，地處攀西裂谷中南段，屬浸蝕、剝蝕中山丘陵、山原峽谷地貌，山高谷深、盆地交錯(cuò)分布，地勢由西北向東南傾斜，山脈走向近于南北，地貌類型復(fù)雜多樣，可分為平壩、臺(tái)地、高丘陵、低中山、中山、山原6類，以低中山和中山為主，占全市面積的88.38%。界于北緯26 °05 ′～27 °21 ′，東經(jīng)101 °08 ′～102 °15 ′之間。攀枝花所轄輸電線路多位于高山及峽谷地帶，輸電線路通道內(nèi)樹林濃密、雜草叢生。

攀枝花市氣候干燥、炎熱，四季不分明，只有雨季和旱季之分。每年6月至10月為雨季，11月至第二年5月為旱季，年平均氣溫20.3 ℃，無霜期達(dá)350 d，全年日照時(shí)間長達(dá)2 300～2 700 h，因此，攀枝花市又有“太陽城”的美稱。在旱季和雨季的交替之間會(huì)存在一定時(shí)期的風(fēng)季。風(fēng)季是攀枝花降溫和升溫的標(biāo)志，攀枝花全年氣候干燥。

山火是旱季輸電線路跳閘、電網(wǎng)停電的主要原因之一， 對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行造成極大的威脅。根據(jù)一起110 kV輸電線路的山火跳閘故障，研究分析輸電線路山火跳閘故障的特點(diǎn)，從而采取有效的防山火措施。

2 故障簡況

2.1 故障跳閘信息

2012年5月9日16時(shí)14分，桐子林220 kV變電站：縱差保護(hù)動(dòng)作，距離I段，開關(guān)跳閘，重合成功，選相A、B相，測距6.25 km；順和110 kV變電站：縱差保護(hù)動(dòng)作，選相A、B相，測距26.66 km。

2.2 事件概述

中心值班人員接調(diào)度通知后，立即安排線路人員對110 kV桐順線進(jìn)行故障巡視，重點(diǎn)查巡12～15號(hào)段。

2.3 線路概況

110 kV桐順線由桐子林220 kV變電站至順和110 kV變電站，線路全長28.893 km，導(dǎo)線型號(hào)LGJ-240/30，絕緣子型號(hào)：XWP2-70，共計(jì)桿塔63基。

2.4 故障發(fā)生時(shí)的天氣情況

故障發(fā)生時(shí)，線路經(jīng)過地區(qū)為干旱天氣，攀枝花已連續(xù)152 d干旱無雨，日最高溫度為38 ℃。

2.5 線路巡視情況

110 kV桐順線13～14號(hào)導(dǎo)線下方發(fā)生山火，A、B相導(dǎo)線上有放電痕跡，現(xiàn)場照片如下。

13號(hào)塔塔型為J2，如圖1所示。14號(hào)塔塔型為JD2，如圖2所示。

圖1 13號(hào)塔 圖2 14號(hào)塔

13～14號(hào)導(dǎo)線下方山火，如圖3、圖4所示。

圖3 13～14號(hào)導(dǎo)線下方山火 圖4 13～14號(hào)導(dǎo)線下方山火

13～14號(hào)導(dǎo)線上放電痕跡，如圖5所示。

圖5 13～14號(hào)導(dǎo)線上放電痕跡

3 故障原因分析

3.1 通道情況

13～14號(hào)導(dǎo)線下方發(fā)生山火，有樹枝、雜草等被燒焦，其余線路通道情況正常，未發(fā)現(xiàn)其他異?，F(xiàn)象，其余線路區(qū)段桿塔均正常。

3.2 選相情況

變電站選相位A、B相，巡視A、B相導(dǎo)線故障。

3.3 測距情況

桐子林220 kV變電站測距6.25 km（定點(diǎn)桿塔13～14號(hào)間），測距吻合。

3.4 塔型及相位情況

13號(hào)塔塔型為J2，14號(hào)塔塔型為JD2，均為耐張塔，導(dǎo)線為三角形排列，上相為B相，下相為A、C相（面向號(hào)側(cè)由左至右），A、B相位于靠山坡側(cè)。

3.5 巡視結(jié)果

13～14號(hào)導(dǎo)線下方發(fā)生山火，A、B相導(dǎo)線上有放電痕跡，線路上未發(fā)現(xiàn)其他故障情況。

綜合分析，此次110 kV桐順線故障原因?yàn)?3～14號(hào)導(dǎo)線下方山火引起。

4 輸電線路山火跳閘事故特性分析

①輸電線路通道內(nèi)有樹枝、雜草等可燃物，有火源引起可燃物燃燒，加之氣候干燥，燃燒時(shí)間長。

②A、B相導(dǎo)線位于山坡側(cè)，離地面距離較C相導(dǎo)線離地面距離近，發(fā)生山火故障跳閘可能性較大。

③山火能使導(dǎo)線與地面之間不均勻電場的兩極間電荷量大大增加，其原因是山火的燃燒溫度可達(dá)1 000～1 177 ℃，而一般氣體出現(xiàn)明顯的熱游離的溫度為727 ℃，且火勢越強(qiáng)，燃燒的時(shí)間越長，兩極間增加的電荷量越大；山火對導(dǎo)線金屬電極加熱，可使電子從金屬表面游離出來。

④由于山火能使導(dǎo)線與地面的兩極間電荷量增加，到一定量時(shí)，電場發(fā)生強(qiáng)烈畸變，大量空間電荷的復(fù)活，產(chǎn)生光子，造成光游離，在局部強(qiáng)場中，發(fā)展成為衍生電子崩；衍生電子崩與主電子崩匯合發(fā)展成為流注，形成具有高電導(dǎo)和低場強(qiáng)的負(fù)先導(dǎo)通道，最后導(dǎo)致線路跳閘。

5 結(jié) 語

①輸電線路山火跳閘事故必須具備五個(gè)條件：可燃物、火險(xiǎn)天氣、火源、大的火勢、導(dǎo)線與地面間電場變化。

②山火是造成輸電線路跳閘的主要因素之一，建議從聯(lián)合地方政府的防火宣傳、輸電線路工程設(shè)計(jì)、輸電線路運(yùn)行維護(hù)等方面采取措施，最大限度減少山火對輸電線路的危害。

參考文獻(xiàn)：

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