10 kV线路下方森林火灾成因分析及试验研究

近年来,国内外因树线故障导致森林火灾的事故频发,因外在社会因素引发森林火灾,从而导致输配电线路跳闸的事故也层出不穷。本文针对10 kV配电线路下方森林火灾事故,从社会因素引发森林火灾和树线故障引发森林火灾两个角度出发,考虑了纯火焰、树线放电及放电后引发火灾等多种极端环境对导线表面痕迹的影响,通过配电网故障模拟真型试验平台,对极端环境下导线表面形貌变化进行试验研究,得到了火烧痕迹、树线放电一次痕迹以及二次痕迹。基于宏观法、显微法和图像特征提取法分析了各类痕迹的特征,并找到了鉴别树线放电一次痕迹的方法。研究结果表明:放电痕迹一方面是树线电弧直接侵蚀导线,另一方面是电弧间接转移炭渣至导线表面形成炭黑痕迹;树线故障初期未引发森林火灾时,导线表面仅有一次放电痕迹,相同条件下,松树放电使导线质量变化最明显,可增重0.59 g;树线故障末期引发森林火灾后,火烧痕迹会覆盖放电痕迹形成二次痕迹,擦拭表面痕迹后发现,一、二次痕迹灰度曲面相似且分形维数之差小于0.03。

面向森林电气火灾防治的配电线路继电保护方案

林区电力线路故障存在引发森林火灾的风险。分析故障引发森林火灾的类型与成因,指出形成火灾的风险随故障释放能量的增加而增加,及时切除电力线路故障,能够有效地减少火灾风险。针对配电线路相间短路故障,提出了基于前加速动作、后加速跳闸的多级电流保护方案,能够瞬时动作就近切除故障,并在上级保护越级跳闸时通过顺序重合闸恢复上游非故障区段的供电。针对配电线路的单相接地故障,提出了防治森林火灾对接地保护性能的要求,分析了接地保护耐过渡电阻的能力,给出了提高保护耐过渡电阻能力的措施,介绍了能够就近隔离接地故障的多级暂态方向保护及其应用效果。提出的配电线路相间短路与接地保护方案,能够有选择性地快速切除故障,在有效地降低森林电气火灾风险的同时,最大程度地减少故障停电损失。