摘要:输电线路在不同的环境当中,山火发生的可能性会有所不同。本文研究了如何进行差异化的山火防控工作,分析了山火的原因,研究防控山火的思路,最后提出了差异化地进行山火防控的策略。
关键词:输电线路;防山火;差异化;技术和策略
引言:由于电力线路会经过大量的不同的自然环境,所以不同的环境当中发生山火的可能性会有很大不同,通过差异化的防山火策略,能够最大效率地控制山火对电路的影响。
一、山火发生的原因
1.1 可燃物导致山火
山上有很多可燃物,包括地表的杂草、枯枝、落叶等等,外界因素的作用下,就很容易燃烧起来,从而引发山火。还有的可燃物并不容易燃烧,这种可燃物都是颗粒比较大的重型可燃物,比如倒木、腐质、树根等等,虽然并不容易燃烧,但是一旦燃烧就非常难以处理,尤其是在着火之后还会保存很多热量,导致着火之后不容易扑灭,甚至会发生复燃。
1.2 火源因素
山火的发生需要有火源才能够出现,火源被分为自然火源和人为火源。人为火源包括生活性火源、纵火的人员的防火、生产性火源等等[1]。农民在春耕的时候会烧荒积肥、过年过节会有烟花炮竹,这些都是人为火源。自然火源包括雷击火、裸露石灰的自然火、陨石和火山爆发引发的山火等等。
1.3 火险天气
在拥有火源和可燃物的情况下,山火能否出现主要来自于火险天气。火险天气是导致火灾爆发的条件,比如气温较高、降水少、湿度低、大风、干旱的时候都会导致火险提高,而且很多山火都是在是秋冬交替、春冬交替的时候发生。
二、山火引发的输电线路故障分析
2.1输电线路由于山火导致的跳闸
输电线路出在山火环境当中,外部的绝缘会由于山火的高温受到破坏,线路会向地面、塔材和脚钉放电。目前的输电线路电塔的高度都在20米以上,而导线通常也会和地面有10米以上的距离,很少有山火会达到这种高度,所以并不会因为山火直接烧到电路造成电路跳闸[2]。但是在个别位置,由于地势原因导致线路的高度很低,和树木之间的距离很小,所以山火很容易烧到导线,从而引发跳闸的情况。
在山火的燃烧温度都会超过1000℃,气体的有力温度为727摄氏度,在火势越来越强的情况下,地面附近热空气游离出来的带电粒子会越来越多,在热导线表面也会游离出越来越多的电子,这也会导致电荷随着火苗向高处发展。高温也会降低空气的绝缘效果,这就导致导线会向地面放电,从而引发了跳闸的事故。
2.2 山火引起输电线故障的差异性
由于不同地区的自然环境不同,所以山火会引发的输电线路故障也会有明显的不同。不同地区的输电线故障在电压等级等方面会有明显的差异。
地域分布不同导致的差异是明显的。在山火灾害高发的地区山火跳闸比较严重,从全国的分布上来看,山火也呈现出南多北少、东多西少的情况。目前,我国的输电线电压等级为110kV的输电线路数量要比220kV和500kV的电压等级多出很多,但是相对而言跳闸的次数更少,只有220kV输电线路的一半[3]。另外,1000kV输电线路有很高的设计标准,但是依然不能承受由于山火导致的高温和烟尘,也会由于山火出现跳闸的情况。
2.3 事故的发生时间比较集中
山火发生是的时间一方面和季节有很多的关系,另一方面也集中发生在一天当中的固定时间段。通常都会在12点到16点之间出现,也就是在午后发生山火的情况比较多。以为在这短时间,是一天当中温度最高、湿度最小的时候,导致很多可燃物都非常容易燃烧。
2.4 对电网有较大的影响
山火引发的输电线路跳闸对电路有两方面的影响,由于很多高电压等级输电线路都是采用同塔或者多回的假设的,所以,如果发生了比较大的山火,就可能会导致线路出现跳闸的情况,从而造成电力全部中断[4]。而在浓烟的影响下,很多线路可能还要面临跳闸合闸不成功的问题,就必须要等待山火减弱之后,浓烟逐渐散去才能够重新恢复通电,所以线路的运行往往需要很长的时间。
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三、差异化的防山火的思路
3.1 改善基建
通过改善基建能够有效提升电塔在放火上的性能,因此可以在一些容易出现火灾的位置进行特殊的处理,以便降低山火对电力线路的影响。比如,可以降基、高低腿设计、升高塔杆方法来进行输电线路的和施工改造,以避免由于线路和地面的距离过短导致出现防火能力减弱的问题。
3.2 充分分析地域的特征
由于不同的地域发生山火的可能性明显不同,而且在不同的环境当中对输电线路的影响也会不一样,所以应该结合对地区的地域特征、输电线路在该段的跳闸特征来制定山防山火的措施,保证有效性。并且,还需要充分利用可移动的灭火设备,保证能够在解决山火问题时可以对消防力量灵活的调度,及时开展扑救工作[5]。对于特殊的地区,也可以通过地市级公司进行维护工作,保证针对不同的位置提供不同的山火防控措施。
3.3 多部门协同控制山火
由于输电线路防山火需要涉及的专业非常多,所以需要电网企业形成多部门协同,保证对对山火的控制。可以利用直流降压运行、停运、主动潮流转移等方式,降低跳闸的可能,避免山火对电网造成过大的影响。在运营维护的工作当中,可以通过对通道进行清理,加强山火检测等措施,对山火进行有效的控制。
四、差异化防山火的措施
4.1 做好输电线路周边的数据分析
输电线路周围的自然情况对于开展差异化的防火措施有着十分重要的作用,,为此需要分析线路周围的用火习惯、历史山火信息、气象条件、地形参数、线路参数和线路的历史故障数据,然后通过数据分析来获得科学有效的防山火措施,以便能够采取最合理的方法控制山火。
4.2 迁移防火关卡
对于认为火源,可以做好对人们活动的控制,这样就能从源头上控制好山火。比如烧荒、扫墓时烧纸、放孔明灯、燃放鞭炮等活动,都会很容易地导致山火额出现,所以通过控制火源就能够降低山火的发生几率[6]。为此,可以针对一些地区将防火的关卡迁移,这样就能够避免认为火源出现,减少人们活动导致的山火。
4.3 加强宣传
针对一些特殊的地区,比如农村零散户临近的山地和林地,都要做好宣传,控制人为火源引发的山火。为此,可以通过在醒目位置张贴安全用火、防山火的宣传,并且设置警示牌,来提升居民对山火的忧患意识和法律意识。乡镇、林业部门也需要和电力部门配合,加大宣传力度,提升村民对法律的自觉,保证能够对山火进行自觉防范。
4.4 对危险点加强控制
通过对山火资料的总结,能够发现山火的分布规律,了解山火的特点,这样就能够确认山火的危险点。为此,每年都要根据通道植被的变化情况、火情档案和山火发事故规律进行动态的管理,针对危险点专门设置人员负责。 在进入秋冬、冬春的季节,鱿鱼是山火的高发期,要进行重点的监控,并且提高巡逻的次数,对危险区内的杂草进行清理,防止引发山火,避免出现跳闸事故。同时,也要形成应急预案,配合消防部门、林业部门做好山火的控制工作,以便能够及时作出反应,组织好人员负责灭火。
结束语:为了有效控制山火对于电力系统影响,避免山火导致线路出现跳闸的情况,就需要采取差异化的防控方式。为此,首先要做好现场情况的采集,收集和分析数据,结合历史情况,确定山火的规律,然后采取有效的措施,解决山火对电路的破坏。
参考文献:
[1]汤世彬,黄浩,杨晓龙. 输电线路防山火对策探究[J]. 通讯世界,2017(07):225.
[2]张亮. 输电线路防山火全方位防护体系建设[J]. 机电信息,2017(21):163+165.
[3]陆佳政,周特军,吴传平,李波,刘毓,朱远. 输电线路差异化防山火技术与策略[J]. 高电压技术,2017,43(08):2524-2532.
[4]钟源,易资兴. 输电线路山火跳闸的原因及对策研究[J]. 南方农机,2017,48(19):79+83.
[5]吴田,阮江军,张云,陈成,普子恒,王国利. 输电线路因山火跳闸事故统计特性与识别分析[J]. 电力系统保护与控制,2012,40(10):138-143+148.
[6]徐海宁,廖文胜,李凯,郭婷. 输电线路防山火措施[J]. 电力安全技术,2013,15(05):51-54.
论文作者:杨亦骐
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
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