输电线路山火跳闸情况分析

林常青刘承

摘要：针对一起山火引发的220kV输电线路跳闸事故，结合线路故障巡视、气候条件、地理环境等因素，分析山火引发线路跳闸的原因，总结此类事故的故障特点，提出有效防范措施，最大限度减少山火造成的跳闸事故。

辽宁电网拥有66kV及以上输电线路49162公里，高压架空输电线路分布野外，不可避免地要穿越荒山、森林等。线路走廊从地形上看主要以山地、丘陵为主，东北地区冬季气候干燥，枯树、枯枝、枯草等易燃物堆积，且存在部分农民烧荒的现象，极易产生火灾。2010年以来，先后发生多次因山火导致线路跳闸的故障，且发生山火导致输电线路跳闸事故呈逐年上升趋势，成为辽宁电网输电线路跳闸的主要原因之一。本文针对一起辽宁电网某220kV输电线路的跳闸事故，分析事故原因和跳闸机理，总结山火引发跳闸故障的特点，并提出防范措施。

1事故概述

1.1事故经过

2015年02月08日01：18：34，辽宁电网220kV某线路2252高压开关稳态量比率差动保护动作跳闸，AB相故障；后重合闸动作，开关重合后，稳态量比率差动保护再次动作，BC相故障，重合充电未满，不再重合，线路失电。经过线路巡检，确认山火导致线路跳闸且山火扑灭后，09点35分线路一次送电成功。

1.2保护报文

经确认220kV线路第一套线路保护和第二套线路保护正确动作出口，其中第一套线路保护采用长园深瑞PRS753线路保护装置，其保护报文如图1所示。

故障发生时，A、B相短路电流大小相等、方向相反，C相电流为0（故障前线路轻载），零序电流为0，可以判断为AB相间短路故障。重合后，B、C两相短路电流大小相等、方向相反，A相电流为0，零序电流为0，为BC相间短路故障。

1.3故障巡视

对该线路进行全线巡视，在距变电站26km左右位置发现故障点。线路通道地面有大面积火烧痕迹，植被均被烧毁，如图2所示。ABC三相相钢芯铝绞线存在轻微麻点迹象，无断股现象。确认山火扑灭后，对线路进行送电，一次送电成功。

2山火导致线路跳闸原因

2.1山火的产生

山火的频繁产生，与当地的气候条件、地理地形、可燃物堆积、农民烧荒等因素密不可分。①辽宁省在2~4月份天气干旱、少雨，气候异常干燥。且冬春季节时有大风天气，对火势有很大的推动作用。②由于辽宁省有大量的山地、丘陵，输电线路工程不可避免地要穿越植被茂密的地区，大量枯草、枯树、枯枝、垃圾堆积，且无人管理，具备山火的可燃因素。③村民人为烧荒，或对玉米秆等作物进行焚烧，清明节前后祭祖扫墓高峰，极易将易燃物引燃。据统计，在我国人为因素引发的火灾占98%以上。

2.2山火导致线路跳闸机理

山火发生时，线路的绝缘水平下降，空气绝缘间隙被击穿，导线发生相间短路或对地短路，但并不是所有的输电线路下面的山火都可导致线路跳闸，主要由火焰温度、电导率、烟雾、灰烬等诸多因素综合作用导致线路绝缘度急剧下降进而发生跳闸故障。[1]

采用木垛火源进行试验，研究球板和导线-棒间隙在火焰条件下的绝缘特性，可得出以下结论：①洁净火焰中，电极的形状对间隙在火焰中击穿电压有影响，但导体附近出现灰烬颗粒时，电极的形状影响较小，固体颗粒对击穿电压起主导作用。②火焰温度是导致导体间绝缘降低的重要因素，一方面可使空气密度降低，另一方面促进电子崩和放电的发展。③半火焰状态下，间隙的绝缘强度比纯火焰条件下高，因此控制线路通道附近的植被高度可有效提升输电线路在山火条件下的绝缘性能。[2]

3防范措施及对策

3.1线路通道综合分析

为真正减少山火对输电线路的影响，从根本上解决山火导致线路跳闸事故的发生，应对线路通道的地形地貌、气候特征、植被情况等进行综合分析，挑选出易发生山火的区段，在冬春季节进行巡视，或派专人蹲守[3]。线路保护区内，要求导线与地面和树木的距离大于8.5m[4]，对超高的植被进行砍伐，一方面可以防止植被放电，另一方面降低山火发生时对线路绝缘的影响。

3.2加强防山火教育

加强防山火教育，提高线路生产人员及护线员的防火意识。充分利用群众护线员的区位优势了解分管线路的状况，预防山火事故的发生。加强对线路沿线群众的宣传走访工作，提高群众对山火危害性的认识。

3.3完善防山火的应急预案

确保人员、车辆、设备落实到位。保持与当地林业、气象部门的联系，掌握线路必经之地的天气变化情况，掌握山火危险等级。建立应急预案，组织防山火应急演练，并不断完善、修订应急预案，随时应对突发事件。

4结语

山火是造成输电线路跳闸的主要因素之一，随着经济的快速发展，线路防山火工作面临的形势越来越严峻，需要从多方面综合管理进行输电线路防山火工作，做到山火事故少发生、不发生，发生后尽早发现，及时处理，真正控制山火对输电线路的危害，切实提高输电线路安全运行水平。

参考文献：

[1]赵志宏，闫丽婷，董瑞，等.输电线路山火跳闸故障分析及防范措施，现代工业经济和信息化，2013.12：72-74

[2]吴田，阮江军，张云，等.输电线路因山火跳闸事故统计特性与识别分析，电力系统保护与控制，2012.5.16：138-143

[3]徐海宁，廖文胜，李凯，等.输电线路防山火措施[J].湖北电力，2013，15（5）：29-30

[4]DL/T741-2001，架空送电线路运行规程[S]

作者简介：

林常青（1991-），男，山东潍坊人，毕业于山东大学电力工程与自动化专业，工程师，从事继电保护维修工作；

刘承（1987-），男，吉林吉林人，毕业于东北电力大学电力工程与自动化专业，工程师，从事继电保护维修工作。