研究背景
架空输电线路通道长，不可避免经过植被茂密的山林火灾易发生地区，山火可使线路间隙绝缘强度显著下降，可能导致线路跳闸。近年来，山火引发线路跳闸故障逐渐增多，每年因山火跳闸的线路多达数百条次，且重合闸成功率低。2010年1000kV特高压交流试验示范工程发生山火跳闸，2013年3月±800kV楚穗特高压直流发生山火跳闸，2014年春季，受山火影响，国家电网220kV以上线路有47条次紧急停运、17条次降压运行、213条次退出重合闸。山火严重危害了电网的安全稳定运行，成为引发输电线路故障的主要自然灾害之一。
随着我国超特高压电网的迅速发展，同塔多回线路以及多条线路密集通过重要输电通道的现象逐渐增多，电网抵御山火灾害的能力面临更加严峻的考验。国家电网公司2014年制定的重要输电通道风险评估工作方案中，山火在11个技术要素中被列为首位，权重被确定为最高的4级。
为研究山火条件下输电线路的击穿特性，国内外学者开展了较多模拟试验研究，但研究中采用的植被类型较少，主要针对较为常见的杉树可燃物，而输电线路走廊植被类型复杂多样，包括：灌木、乔木、茅草、农作物等，不同植被类型火焰对线路间隙击穿特性的影响将会有所不同。同时，目前关于山火对间隙击穿特性的影响主要集中在火焰温度、电导率以及灰烬和颗粒等方面，这些参量能较好地从微观角度揭示山火对间隙击穿特性的影响机制，但对于宏观燃烧的山火来说获取难度较大。因此，有必要进一步对植被宏观燃烧特征量的提取以及不同燃烧特征量对间隙击穿特性的影响开展研究，为输电线路走廊植被的差异化管理以及山火引发线路跳闸的风险评估提供参考依据。
主要创新点
1)通过开展典型植被的燃烧特性试验，在温度、电导率、灰烬与颗粒三因素基础上，提取了热释放速率、火焰高度等燃烧特征量，进一步完善了植被火对间隙击穿特性影响因素特征; 2)开展了多种典型植被火焰条件下间隙的交直流击穿特性研究，并基于获得的植被燃烧特征量，系统分析了全火焰条件下空气间隙的击穿机理。
解决的问题和意义
本文选取了易引发输电线路跳闸的典型高风险植被，包括杉树(杉树干和枝叶)、秸秆和茅草，利用燃烧特性和击穿特性试验平台开展了上述典型植被的燃烧特性和交直流击穿特性试验，并提取了相关燃烧特征量，系统分析了燃烧特征量对间隙击穿特性的影响，研究成果可为输电线路走廊植被的差异化管理以及山火引发线路跳闸风险评估模型的提出提供参考。
后续研究
后续研究方向为植被火焰及燃烧产物降低空气间隙绝缘强度的综合作用机理和多因素放电模型。
主要图表
团队介绍
武汉大学是教育部直属重点高校，国家“985工程”、“211工程”首批重点建设院校。拥有“电气工程”湖北省一级重点学科，“高电压与绝缘技术”、“电力系统及其自动化”和“电力电子与电力传动”三个省部级重点学科。 武汉大学电气工程学院阮江军教授组建了“高电压与绝缘技术电工装备状态与场分析”创新团队，目前有教授1人，副教授4人，博士、硕士研究生30余人。团队主要研究领域涉及电工装备绝缘状态评估与故障诊断、绝缘放电试验与机理、电工新材料研发、高功率电磁发射等。团队黄道春副教授在植被火导致输电线路空气间隙放电机理和击穿特性方面开展了大量研究工作，承担了国家自然科学基金面上项目“植被火条件下多相体放电与空气间隙绝缘强度下降的耦合机制”(51677138)、教育部博士点基金(新教师类)项目“模拟山火条件下火焰燃烧特征参数和间隙交流击穿放电机理研究”(20120141120027)、国家电网公司总部科技项目“输电线路山火预测监测及防治技术研究—输电线路山火跳闸机理与预报方法研究”等科研项目，发表相关论文19篇，其中SCI源刊论文2篇，EI源刊论文11篇。
延伸阅读：
原标题：植被火对输电线路空气间隙绝缘强度的影响
