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場的實際情況，對一起110 kV輸電線路的山火短路跳閘故障進行了具體分析，并總結出輸電線路山火跳閘的特征。

關鍵詞：跳閘；山火；輸電線路；短路

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）27-0098-01

1 相關情況概述

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，地貌類型復雜多樣，可分為平壩、臺地、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350 d，全年日照時間長達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存在一定時期的風季。風季是攀枝花降溫和升溫的標志，攀枝花全年氣候干燥。

山火是旱季輸電線路跳閘、電網停電的主要原因之一， 對電力系統安全運行造成極大的威脅。根據一起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，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14分，桐子林220 kV變電站：縱差保護動作，距離I段，開關跳閘，重合成功，選相A、B相，測距6.25 km；順和110 kV變電站：縱差保護動作，選相A、B相，測距26.66 km。

2.2 事件概述

中心值班人員接調度通知后，立即安排線路人員對110 kV桐順線進行故障巡視，重點查巡12～15號段。

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，導線型號LGJ-240/30，絕緣子型號：XWP2-70，共計桿塔63基。

2.4 故障發生時的天氣情況

故障發生時，線路經過地區為干旱天氣，攀枝花已連續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號導線下方發生山火，A、B相導線上有放電痕跡，現場照片如下。

13號塔塔型為J2，如圖1所示。14號塔塔型為JD2，如圖2所示。

圖1 13號塔 圖2 14號塔

13～14號導線下方山火，如圖3、圖4所示。

圖3 13～14號導線下方山火 圖4 13～14號導線下方山火

13～14號導線上放電痕跡，如圖5所示。

圖5 13～14號導線上放電痕跡

3 故障原因分析

3.1 通道情況

13～14號導線下方發生山火，有樹枝、雜草等被燒焦，其余線路通道情況正常，未發現其他異常現象，其余線路區段桿塔均正常。

3.2 選相情況

變電站選相位A、B相，巡視A、B相導線故障。

3.3 測距情況

桐子林220 kV變電站測距6.25 km（定點桿塔13～14號間），測距吻合。

3.4 塔型及相位情況

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

3.5 巡視結果

13～14號導線下方發生山火，A、B相導線上有放電痕跡，線路上未發現其他故障情況。

綜合分析，此次110 kV桐順線故障原因為13～14號導線下方山火引起。

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，燃燒時間長。

②A、B相導線位于山坡側，離地面距離較C相導線離地面距離近，發生山火故障跳閘可能性較大。

③山火能使導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1 000～1 177 ℃，而一般氣體出現明顯的熱游離的溫度為727 ℃，且火勢越強，燃燒的時間越長，兩極間增加的電荷量越大；山火對導線金屬電極加熱，可使電子從金屬表面游離出來。

④由于山火能使導線與地面的兩極間電荷量增加，到一定量時，電場發生強烈畸變，大量空間電荷的復活，產生光子，造成光游離，在局部強場中，發展成為衍生電子崩；衍生電子崩與主電子崩匯合發展成為流注，形成具有高電導和低場強的負先導通道，最后導致線路跳閘。

5 結 語

①輸電線路山火跳閘事故必須具備五個條件：可燃物、火險天氣、火源、大的火勢、導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，建議從聯合地方政府的防火宣傳、輸電線路工程設計、輸電線路運行維護等方面采取措施，最大限度減少山火對輸電線路的危害。

參考文獻：

[1] 王浩東.輸電線路山火跳閘原因分析及對策[J].廣西電力，2009，（4）.

[2] 袁正，田志剛.輸電線路防止山火的探討[J].湖南電力，2005，（3）.