输电线路山火跳闸原因分析及其防治措施探讨

考虑湖南地理环境、气候条件以及民情民风等因素,分析山火引起的湖南电网输电线路故障跳闸事故;线路故障主要由导线对树木放电造成,受暂态过电压和空气高温游离等因素影响,重合闸成功率低;并提出了防治山火跳闸事故的措施.     

基于火焰燃烧模型的输电线路山火跳闸风险分布评估

输电线路常跨越植被茂密的林区和人类活动频繁的农田等区域,极易发生山火,严重影响电网的安全稳定运行。为开展差异化的防山火措施,该文提出一种基于火焰燃烧模型的输电线路山火跳闸风险分布评估方法。首先选取人为因素、线路下垫面因素、气象和地形因素四大类数据构建输电走廊的山火发生风险评估模式,基于贝叶斯原理计算山火发生概率;然后估算山火条件下的火焰高度等火焰燃烧参数,考虑不同火焰燃烧情况下间隙绝缘的下降程度,计算线路绝缘击穿风险;最后结合山火发生风险概率和线路绝缘击穿风险,综合评估输电线路山火跳闸风险。基于输电线路山火跳闸风险值,可将电网线路的山火跳闸风险进行风险等级划分,并绘制输电线路山火跳闸风险分布图,明确线路山火防治重要区段。     

基于物元可拓的输电线路山火风险评估模型

为了解决现有的输电线路山火风险评估方法中风险指标单一、过于依赖主观经验等问题,提出了一种基于物元可拓的输电线路山火风险评估模型。首先,收集对山火发生概率产生影响的人为、地理、气候以及线路4大类共15个风险指标,构建了输电线路山火灾害风险评估指标体系。然后,将模糊层次分析法和熵权法相结合,形成主观赋值权重与客观计算权重结合的评估指标组合权重。并在此基础上建立物元可拓评估模型,计算风险指标关联度,基于关联度大小确定最终输电线路山火风险等级。最后,通过对南方某省份输电线路工程进行实例分析,对其山火灾害风险等级进行综合评估,为运维管理人员开展差异化的山火防治工作提供了依据。     

光纤复合架空地线温度场仿真计算

光纤复合架空地线（OPGW）在高压输电线路中得到了广泛应用。为了研究光纤复合架空地线在稳态、雷击等情况下的温度场变化，利用有限元软件，根据流体力学、传热学建立磁场、流体场以及温度场的多物理场耦合仿真模型，分析不同结构的光纤复合架空地线在稳态下的温度场分布，通过对比传统工程算法，来验证温度场分布的准确性。在此基础上提出利用山火对OPGW温度场的影响来实现一定范围内对山火的监控方法。最后针对雷击下的温度场分布情况及雷击高温危害进行了分析。     

大范围电网山火灾害“星地空”立体防控体系建设及应用

山火是危及电网安全运行的严重灾害。电网发生山火时,处置时限性要求极高,为提升电网山火的处置效率,构建“预测提前部署—卫星广域、空中机载巡查及时发现—空地联动灭火”的山火立体防治体系：研制直升机监测、通讯和灭火一体化装置,实现直升机监测、应急会商与灭火快速联动,携带直升机灭火装备巡查山火,发现山火快速灭火。实践中,该体系已扑灭现场危及电网安全运行的山火80余处,应用表明：直升机灭火装备40 min内灭火距离达100 km。     

高压输电线路断线垂落故障引发典型植被燃烧特性

摘 要：为探究高压输电线路因意外断线垂落故障对森林地表植被放电击穿引发恶性山火行为的特性及其影响因素,通过自主设计模拟高压输电线路断线垂落（钢棒电极）引火实验平台,在不同距离间隙下,分别对肾蕨碎块、雪松松针碎块、杨木屑以及四种含水率桉树叶碎块进行垂落导线放电引火模拟实验。结果表明：垂落导线与地表植被间存在间隙时放电引火阶段可总结为“两期两点”（放电诱导期、间隙击穿点、电弧诱导期、故障切除点）,在相接触时则不存在故障切除点;不同植被被放电引燃可能性大小排序为：雪松松针＞桉树叶≈杨木屑＞肾蕨;随着桉树叶含水率不断增加,垂落导线放电仍可将其引燃且所需击穿电压逐渐降低;对于不同植被,在适宜距离和含水率条件下,一旦被引燃将会产生持续火焰,促进导线与植被间形成流注通道进而加剧放电,进一步促进植被燃烧,直至可能诱发一场山火。     

火焰中颗粒对间隙放电特性的影响

森林火灾易导致输电线路间隙绝缘强度下降,造成间隙放电而发生跳闸故障,严重影响电网的安全稳定运行。间隙击穿受火焰温度、带电粒子、颗粒与灰烬等的影响。为此,通过模拟山火研究了导线-板间隙在典型植被火焰条件下的击穿特性和火焰中颗粒对间隙放电特性的影响。进行了颗粒对电场畸变仿真研究,详细分析了火焰条件下颗粒触发间隙放电的机理。结果表明:在火焰条件下的颗粒触发放电特性和空气条件下有明显的不同,灰烬在山火条件下触发间隙放电具有倍增效应,能导致间隙因绝缘强度发生剧烈下降而击穿,击穿电压最多将下降为原来的1/10。     

山火引发500 kV交流紧凑型线路相间短路原因分析

结合中国南方电网有限责任公司超高压输电公司所辖500 kV 及以上电压等级交直流线路在2009-2014年的山火跳闸数据,从山火发生时间、故障现场的地形地貌特征及重合闸情况等多个角度对山火引发线路跳闸的特性进行了分析。与直流线路及交流常规型线路相比,山火引发交流紧凑型线路跳闸具有跳闸率高、相间故障比例大、重合闸成功率低等特点。从杆塔结构及导线布置形式等方面对山火引发交流紧凑型线路相间短路的原因进行了分析,导线呈倒等边三角形布置且相间距离较短是山火导致线路相间短路多发的主要原因。     

输电线路山火防治技术及其在湖南电网的应用

本文提出输电线路山火防治技术体系,涵盖输电线路山火预测技术、监测技术及应急处置技术。整体技术成果已在湖南电网得到全面应用,应用结果表明,输电山火防治技术能有效提高输电线路抵御山火灾害的能力,提高线路运行的安全性。     

山火引发输电线路跳闸事故的统计与分析

通过对部分引发输电线路跳闸的火灾事故进行统计以及对典型火烧迹地的跳闸事故进行考察,分析山火发生的次数、跳闸率、地理位置、过火区域地形地貌等,探讨引发线路跳闸的潜在山火类型、形成过程、影响因素和特性参数以及跳闸输电线路的放电特性参数。结果表明:易引发跳闸的山火类型依次为中高速中高强度的地表火、树冠火、冲冠火和地表火转化的树冠火;火灾基本为上山火,易形成高火焰、高热量、高温度、高浓度(烟尘粒子和带电质点)的易导致线路跳闸的环境条件;发生跳闸时输电线路主要放电部位为子导线,放电方式依次为对树、相间和对地;在中高强度火灾条件下放电距离突破了输电线路正常运行所需安全间隙,产生流注而发生跳闸。