摘要：本文分析了2016年3月20日因山火导致的500kV富砚甲线BC相跳闸事件，事件暴露出电力部门在该区域防火隐患风险辨识不足、敏感性不强，山火联动机制效果不理想，火情发现不够及时防火宣传有待深入，人工观火效率不高等问题。并对输电线路山火防治措施进行了探讨。
关键词：超高压；输电线路；山火；案例分析
1.前言
山火导致的输电线路跳闸在输电线路运行中比较常见。广西总体属于山地丘陵性盆地地貌，山地以海拔800米以上的中山为主，海拔400～800米的低山次之，山地约占广西土地总面积的39.7%；海拔200～400米的丘陵占10.3%，在桂东南、桂南及桂西南连片集中。超高压输电公司百色局所辖线路相对集中于桂西及云南部分地区，山地丘陵较多，容易发生山火事件。据统计，中国南方电网超高压输电公司百色局所辖线路范围中，2016年因山火导致跳闸事件5起，其中合并二级事件2起，4级事件1起。
2.山火导致跳闸的案例及分析
2.1“3.20”500kV富砚甲线三相跳闸事件
2016年03月20日15时20分，500kV富砚甲线BC相跳闸，重合闸未动作，20时22分，500kV富砚甲线复电正常。本次事件是一起因山火导致500kV富砚乙线BC相跳闸的四级电力安全事件。
测距数据为：1、富宁站侧数据：主一保护116.27km，主二保护111.9km，故障录波117.538km；行波118 km。2、砚山站侧数据：主一保护26.02km，主二保护30km，故障录波13.634km，行波无数据。根据测距结果初步判断故障点在500kV富砚甲线241#-243#（云南省阿猛镇附近）。
对500kV富砚甲线241#-243#进行故障点排查发现，242#大小号侧均有明显过火痕迹。故障查巡小组带电走线排查发现，242#左相（C相）大号侧第二个间隔棒往塔身8米处左下子导线、右下子导线闪络放电痕迹、242#中相（B相）大号侧第二个间隔棒往塔身8米处左上子导线闪络放电痕迹。经现场勘察发现242#大号侧下方有山火过火痕迹（此处中相第二间隔棒导线对地29.8米，树高11.5米，净空18.3米，此处为铁金杉，是树冠火，多棵树顶过火后仅剩树枝），因此判定500kV富砚甲线BC相间接地故障三相跳闸原因为山火导致。
2.2事件分析
事件暴露出山火联动机制效果不理想、火情发现不够及时等问题。具体来说包括以下几个方面：
a.防火隐患风险辨识不足，敏感性不强。500kV富砚甲线241#-242#线路通道内种植有松树、铁金杉等经济林木，导线对树木距离最近处为16-20米，虽不列为树障的防控等级，但对山火可能引发的跳闸风险和事件后果敏感性不强，未能及时采取防控措施。
b.山火联动机制效果不理想，火情发现不够及时。火情发现不及时的客观原因在于，火情监控主要以输电所防山火人员、线路护线员为主，沿线林业部门、村镇及群众为辅。但因防山火人员及线路护线员所负责巡查维护的范围很长，发现火情的时效性较差，往往是沿线群众能第一时间发现火情。当地群众发现山火后，一般报告当地政府或森林消防部门，电力部门工作人员去联动机构询问时才能获知相关火情信息，及时获取火情信息的途径不畅，错失了研判火势对输电线路影响和采取应对措施的时机。
c.防火宣传有待深入。虽然超高压输电公司百色局以及联合沿线森林防火部门进行了多年的宣传和采取了很多措施，但未达预期效果，线路沿线村民防火意识与刀耕火种的传统并未得到有效的提高和改善。
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d.人工观火效率不高。其时百色局运行线路山火观测仅有两台山火在线自动预警装置，均安装于多回同走廊或交叉跨越的线路区段，其它线路段均依靠人工进行山火观察，线路东西跨度大，线路山火危险点点多面广，受交通地理、原始森林、流动巡查前后时间差等因素限制，未能对线路进行全面、实时的山火监控，最好能够通过与地方森林防灾部门建立卫星遥感共享机制或安装山火在线自动预警装置，提高对山火防控的及时性和全面性。
3.输电线路山火防治措施
3.1高度重视山火防控工作
注意“防火”与“控火”相结合，重在“防火”。一是高度重视山火源头管控，输电所通过继续加强线路沿线的防火宣传工作，采取深入村屯广播、挂横幅、发宣传单等方式宣传输电线路安全的重要性和火灾的危害性，全面提高沿线群众防火意识，减少山火发生几率。二是输电所要再次梳理线路沿线山火危险点，重点排查同走廊线路、特高压直流线路、500kV及以上交叉跨越点山火危险点，根据线路通道内最新植被情况、地形坡度、净空距离等多个维度，评估山火危险程度，将易引发线路跳闸的中高危地带进行统计，建立山火防控风险地图，采取清理危险点或者设置隔离带的方式加快山火隐患点处置。三是输电所要严格按照“四及时”要求开展“控火”工作，即及时发现山火、及时汇报山火信息、及时准确评估山火风险、及时处置山火。
3.2加强风险管控
综合考虑地形、地貌、气象条件、山火特性等因素，得到山火蔓延速度、火焰高度、火线强度，在此基础上结合线路情况（运行电压、导地线相对位置和对地距离）以及山火放电特性，分析是否会引起导线对树冠、相间、导地线间放电的风险，排查输电线路通道内的防火隐患，评估出输电线路防火存在的高风险、中风险、低风险，并对其进行针对性的风险管控。以风险管控为导向，认真开展每条架空输电线路森林火灾区段的管理工作，做好森林火灾易发区段的辨识、评估和动态更新工作。对可能因森林火灾发生故障的重点管控设备，按照分级管控原则，加大管控力度，落实管控措施，明确责任单位、责任人；重点管控设备以每年的运行方式确定的关键重要设备为基础，并根据《南方电网公司设备运维策略及管控机制建设指导意见（试行）》和结合多年森林火灾区域统计分布确定，逐级管控，层级落实。
3.3及时清除线路下方可燃物
随着无人机等最新放线工艺的不断升级，架设新线路时有些未能砍伐放线通道，使得线路下方存在一定的可燃物。另外还有一些老线路下方存在一些多年生树木，也对线路安全稳定运行造成威胁，美国一些林火科学家发现：通过减少单位面积内的树木数量、并将树木下方灌木及其他可燃物等清理干净可以有效防止山火发生[1]。所以，适当控制线路下方树木数量，并在冬季时及时清理树木下方灌木及干枯树枝和杂草是十分必要的。
4.结语
有案例表明，山火也会导致特高压输电线路出现跳闸事件，必须重视山火的对输电线路的危害。研究表明，发生山火时，输电线路跳闸是火焰电导率、火焰温度及烟雾、灰烬导致的间隙绝缘水平急剧下降的结果[2]。但目前的控制保护一般主要在于接地故障的测距与选线，另外故障识别方面也主要在于雷电故障的识别，此外重合闸策略亦主要针对一些瞬时性的接地故障。无论国内外，对于山火特性及规律方面的分析都不是很多，这也是山火频频对线路安全运行造成影响的原因之一。相信随着电网不断发展，在山火监测、预报等方面也会出现新的技术和应用。
参考文献
[1]胡湘,陆佳政,曾祥君,张红先.输电线路山火跳闸原因分析及其防治措施探讨[J].电力科学与技术学报,2010,25(2):73-78.
[2]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):138-148.
论文作者:曾宪驰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/23
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