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诱发高压输电线路跳闸的山火时空分布规律及发生概率分析文献综述

 2020-03-19 12:03  

文 献 综 述

一、课题来源与选题依据

我国是一个幅员辽阔国家,可开发的水电资源,三分之二分布在西北和西南地区,煤炭资源大部分蕴藏在西北地区北部和华北地区西部,而负荷中心主要集中在东部沿海地区。由于电力资源与负荷中心分布的不均匀性,随着电力系统的发展,西部、中部对于高压输电线路的发展将会迎来一个新的时代,高压和超高压输电线路沿线走廊将会出现在中国的版图之中,扮演着至关重要的角色。官方数据表明,在2020年前后,国家电网交流特高压系统形成以华北、华中、华东为核心,联接我国各大区域电网、大煤电基地、大水电基地和主要负荷中心的坚强电网结构。

纵观ROW的建设沿线,基本覆盖于茂密森林之中,属于人迹罕至的区域,若遇天气干燥之时,极易产生火花导致山火的爆发,后果不可估量。例如在2001年以来,南方电网超高压输电线路因山火引发的跳闸事故共发生37起,严重影响电网的安全稳定运行,威胁到西电东送南通道的安全。因此对于因山火导致的高压输电线路跳闸的问题进行深入的研究,找出跳闸的类型特性进行原因的分析、对于预防山火事故的经验教训进行总结,最终建立健全因山火事故引起高压输电线路跳闸的应急处理预案,降低财产的损失。

据统计,在线路山火跳闸事故中:导线对地面放电引起的占90%;导线对杆塔放电的占9%;绝缘子引起的情况很少出现。一般500kV线路的杆塔高度都在30m以上,只要清理好杆塔及其周围的植被,基本可以避免后两种情况的发生。

线路山火跳闸通常是因为导线空气间隙被击穿或者绝缘子损坏。空气间隙的击穿通常有两种放电形式:①导线对地面包涵树木、建筑物等放电;②导线对杆塔突出的塔材、脚钉等放电;③合成绝缘子在高温下扭曲变形,绝缘性能下降导致线路跳闸。

本课题选取某高压和超高压输电线路沿线走廊区域为对象,通过查找资料,包括该地域历史山火情况(尤其是引发输电线路跳闸的山火)、地势地貌、社会经济及人口分布等,必要情况下结合实地考察火烧迹地和原始林地,探讨沿线林地火险相关因素,分析山火发生的时间和空间分布特征、山火发生与其影响因子间的关系,探查火险指标,有针对性地提出相应解决措施。

二、研究内容

1、研究高压输电线路的意义和背景:发电厂发出的电,并不是只供附近的人们使用,还要传输到很远的地方,满足更多的需要。这些电不能直接通过普通的电线传输出去,而是要用高压输电线路传送的。一般称220千伏以下的输电电压叫做高压输电,330到765千伏的输电电压叫做超高压输电,1000千伏以上的输电电压叫做特高压输电。在山区我们采用架空输电线路:采用输电杆塔将导线和地线悬挂在空中,是导线和导线之间、导线和地线之间、导线和杆塔之间、导线和地面障碍物之间保持一定的安全距离,完成输电任务。

按照焦耳定律,产生的热量与电流的平方成正比。如果把电流减小到原来的1/2,损失的电能就降原来的1/4的,如果输电电压不变,电流减小到原来的1/2,输送的功率也要相应的减小为原来的1/2。输送功率变小,那就没有了实际意义。既要减小电能在输电线上的损失,又要不减小输送功率,那就只能提高压,采用高压输电能减少电能的损失。

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