文献综述
我国幅员辽阔,能源及电力系统负荷分布不均,输电线路需具备容量大、传输距离远等特点。
超特高压电网近些年在我国迅猛发展,输电线路覆盖面积增长,线路走廊途经森林火灾高发地,易受山火影响产生放电击穿现象。
常见的高压输电线事故有台风、雷电损害、鸟类影响、污闪、植被放电及外力破坏等,近些年,随着相应管理水平的提高,此类事故皆得到有效控制,然而山火诱发高压电击造成的事故数目仍然居高不下[1]。
森林地表合并火发生时,地表植物燃烧将导致输电线路绝缘能力下降,从而诱发线路跳闸、停运乃至线路失效,严重危害行业经济与安全。
这一问题并不仅限于国内,也普遍存在于国际:2019年4月,内蒙古500KV丰万二线因山火引起跳闸;2020年第一季度,海南发布13次山火预警,5条高压线路因山火跳闸;2020年,澳大利亚森林火灾导致新南威尔士上万居民住宅断电,南非、巴西、美国等国频发山火致高压电跳闸事故[2]。
张云[3]等人曾统计部分引发输电线路跳闸的火灾事故并对典型火烧迹地的跳闸事故进行考察,通过分析山火发生次数、跳闸率、过火区域地形地貌等,研究引发输电线路的相关山火形成过程、跳闸输电线路的放电特性等参数,从而知晓易引发线路跳闸的火焰类型及特征。
同一时期,吴田[1]等人分析了500 kV输电线路在山火条件下的击穿特性和机制,分析数据得到火焰的绝缘电阻随火焰高度升高而增大,木垛火焰条件下比纯空气间隙下棒-板间隙的工频击穿强度低23%。
为进一步研究山火条件下输电线路间隙放电机理及间隙交直流电压击穿特性,黄道春[4]等人分析了当时国内外模拟输电线路山火实验平台搭建、试验方法、山火条件下输电线路间隙放电机理,间隙交直流电压击穿特性研究现状,得出结论:山火模拟试验平台考虑的影响因素单一;试验结果差异性及分散性大;火焰燃烧特性及产物对间隙放电的影响机理研究考虑的影响因素单一。
尤飞[5]等人为确定山火作用下高压输电线路间空气间隙的击穿特性及机制,利用模拟实验研究了工频高压作用下单股、双分裂和四分裂模拟导线与地之间间隙在木垛火作用下的击穿特性,并与空气中间隙的击穿特性进行了比较。
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