一起110 kV线路山火跳闸事故的特征分析

伍波

摘 要：文章综合气象条件及现场的实际情况，对一起110 kV输电线路的山火短路跳闸故障进行了具体分析，并总结出输电线路山火跳闸的特征。

关键词：跳闸；山火；输电线路；短路

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）27-0098-01

1 相关情况概述

攀枝花市位于四川西南部、川滇交界处，地处攀西裂谷中南段，属浸蚀、剥蚀中山丘陵、山原峡谷地貌，山高谷深、盆地交错分布，地势由西北向东南倾斜，山脉走向近于南北，地貌类型复杂多样，可分为平坝、台地、高丘陵、低中山、中山、山原6类，以低中山和中山为主，占全市面积的88.38%。界于北纬26 °05 ′～27 °21 ′，东经101 °08 ′～102 °15 ′之间。攀枝花所辖输电线路多位于高山及峡谷地带，输电线路通道内树林浓密、杂草丛生。

攀枝花市气候干燥、炎热，四季不分明，只有雨季和旱季之分。每年6月至10月为雨季，11月至第二年5月为旱季，年平均气温20.3 ℃，无霜期达350 d，全年日照时间长达2 300～2 700 h，因此，攀枝花市又有“太阳城”的美称。在旱季和雨季的交替之间会存在一定时期的风季。风季是攀枝花降温和升温的标志，攀枝花全年气候干燥。

山火是旱季输电线路跳闸、电网停电的主要原因之一， 对电力系统安全运行造成极大的威胁。根据一起110 kV输电线路的山火跳闸故障，研究分析输电线路山火跳闸故障的特点，从而采取有效的防山火措施。

2 故障简况

2.1 故障跳闸信息

2012年5月9日16时14分，桐子林220 kV变电站：纵差保护动作，距离I段，开关跳闸，重合成功，选相A、B相，测距6.25 km；顺和110 kV变电站：纵差保护动作，选相A、B相，测距26.66 km。

2.2 事件概述

中心值班人员接调度通知后，立即安排线路人员对110 kV桐顺线进行故障巡视，重点查巡12～15号段。

2.3 线路概况

110 kV桐顺线由桐子林220 kV变电站至顺和110 kV变电站，线路全长28.893 km，导线型号LGJ-240/30，绝缘子型号：XWP2-70，共计杆塔63基。

2.4 故障发生时的天气情况

故障发生时，线路经过地区为干旱天气，攀枝花已连续152 d干旱无雨，日最高温度为38 ℃。

2.5 线路巡视情况

110 kV桐顺线13～14号导线下方发生山火，A、B相导线上有放电痕迹，现场照片如下。

13号塔塔型为J2，如图1所示。14号塔塔型为JD2，如图2所示。

图1 13号塔 图2 14号塔

13～14号导线下方山火，如图3、图4所示。

图3 13～14号导线下方山火 图4 13～14号导线下方山火

13～14号导线上放电痕迹，如图5所示。

图5 13～14号导线上放电痕迹

3 故障原因分析

3.1 通道情况

13～14号导线下方发生山火，有树枝、杂草等被烧焦，其余线路通道情况正常，未发现其他异常现象，其余线路区段杆塔均正常。

3.2 选相情况

变电站选相位A、B相，巡视A、B相导线故障。

3.3 测距情况

桐子林220 kV变电站测距6.25 km（定点杆塔13～14号间），测距吻合。

3.4 塔型及相位情况

13号塔塔型为J2，14号塔塔型为JD2，均为耐张塔，导线为三角形排列，上相为B相，下相为A、C相（面向号侧由左至右），A、B相位于靠山坡侧。

3.5 巡视结果

13～14号导线下方发生山火，A、B相导线上有放电痕迹，线路上未发现其他故障情况。

综合分析，此次110 kV桐顺线故障原因为13～14号导线下方山火引起。

4 输电线路山火跳闸事故特性分析

①输电线路通道内有树枝、杂草等可燃物，有火源引起可燃物燃烧，加之气候干燥，燃烧时间长。

②A、B相导线位于山坡侧，离地面距离较C相导线离地面距离近，发生山火故障跳闸可能性较大。

③山火能使导线与地面之间不均匀电场的两极间电荷量大大增加，其原因是山火的燃烧温度可达1 000～1 177 ℃，而一般气体出现明显的热游离的温度为727 ℃，且火势越强，燃烧的时间越长，两极间增加的电荷量越大；山火对导线金属电极加热，可使电子从金属表面游离出来。

④由于山火能使导线与地面的两极间电荷量增加，到一定量时，电场发生强烈畸变，大量空间电荷的复活，产生光子，造成光游离，在局部强场中，发展成为衍生电子崩；衍生电子崩与主电子崩汇合发展成为流注，形成具有高电导和低场强的负先导通道，最后导致线路跳闸。

5 结 语

①输电线路山火跳闸事故必须具备五个条件：可燃物、火险天气、火源、大的火势、导线与地面间电场变化。

②山火是造成输电线路跳闸的主要因素之一，建议从联合地方政府的防火宣传、输电线路工程设计、输电线路运行维护等方面采取措施，最大限度减少山火对输电线路的危害。

参考文献：

[1] 王浩东.输电线路山火跳闸原因分析及对策[J].广西电力，2009，（4）.

[2] 袁正，田志刚.输电线路防止山火的探讨[J].湖南电力，2005，（3）.