架空输电线路鸟害故障分析及对策论文_王克强,

架空输电线路鸟害故障分析及对策论文_王克强,

(国网沁水县供电公司 山西沁水 048000)

摘要:架空输电线路本就是我国电力运转体系中极其重要的组成部分,其运转的高效、安全与否直接决定着我国的电力系统的使用情况。通过本文分析了线路鸟害故障的特点及原因,探讨了针对鸟害故障的相关措施。

关键词:输电线路;鸟害故障;分析及对策

近些年来,我国的电力系统获得了长足的发展,技术水平大幅提高,系统内部的运转机制也得到了较好的完善,电力架设和传输工程取得了飞速的发展,但与此同时,仍然存在着许多不足之处,需要引起我们的关注和重视、在经济发展的新时期,电力安全工作不可轻视,强化对架空输电线路发生鸟害故障问题的关注和分析,不仅可以增强线路的运转安全性,还可以有效的降低维修费用和成本,对我国整体电力安全和电力系统运转工程具有至关重要的意义。

1线路鸟害故障的特点

1.1季节性

鸟害故障是季节性线路故障,在全年各月份中均有发生,其中,春秋两季是鸟害发生最为严重的时段。每年的2-3月份是鸟类筑巢繁殖的季节,鸟在鸟巢附近活动频繁增加了鸟害事故发生的机率。另外2-3月份和8-12月份候鸟迁徙过程中,鸟类大部分愿意栖息在附近有水、有森林的输电线路杆塔上,所以其起降、排粪等行为都可能导致鸟害故障的发生。

1.2时间性

鸟害故障多发生在夜间18:00至次日8:00,尤其集中在凌晨3:00到6:00这一时段。因为一天中这个时段的系统电压最高,温度最低,湿度最大,风速最小,所以绝缘子表面易凝露,表面污层完全湿润,线路的绝缘水平最低,一旦有鸟在横担位置排便或在杆塔附近活动就极有可能造成绝缘子串闪络故障的发生。

1.3地域性

河北是候鸟迁徙的通道,经过河北的鸟类有很多种。据了解,鸟的种类不同,迁徙时间和地点也不同,有的鸟沿山林和小溪迁徙,有的则沿水库迁徙。河北的候鸟迁徙通道主要有2条,一条是以秦皇岛、沧州为主的沿海通道,另一条是以太行山山脉为线的陆路通道。鸟类选择这两条通道的原因是,候鸟需要有隐藏和恢复体力的地方,并且还能在附近找到食物和水源。每年经过河北的候鸟有370多种,四五十万只,每年秋季随着候鸟南迁高峰的到来,迁徙的候鸟数量也将大幅增加。查看历年河北南网鸟害故障多发地点发现鸟害故障区域基本处在太行山山脉,与河北南部地区候鸟的迁徙路径相符。

2鸟害故障的原因

2.1鸟粪闪络

鸟粪是一种导电混合液体,含水量和电解质较高,在带电导体之间造成闪络;鸟粪污染了直线悬垂绝缘子串,积粪至一定程度后,使绝缘子发生闪络;鸟类站立在杆塔横担上排便,鸟粪的下落线在绝缘子串附近直接短接部分或全部绝缘子,引起绝缘子发生闪络。

从历年鸟害故障的情况来看,造成河北南网鸟害故障的原因基本是大型候鸟排便形成导电通道造成的绝缘子闪络,因此,鸟粪闪络是造成线路跳闸最主要的原因。鸟粪闪络的过程可分为3个阶段。

(1)鸟粪通道的形成和伸长。鸟粪排出后,以自由落体的方式下落,形成一段细长的下落体。

(2)绝缘子周围电场发生畸变。由于具有一定导电性的鸟粪通道的介入,鸟粪通道前端与绝缘子串高压端之间的空气间隙的电场强度大大增加,原先绝缘子串承受的大部分电压都加在了这一段空气间隙上,使绝缘子串周围的电场分布发生严重畸变。

(3)空气间隙击穿,完成闪络。鸟粪通道的前端与绝缘子高压端之间的空气间隙被击穿,形成局部电弧。

2.2鸟巢材料闪络

鸟类喜欢在农田、果林等附近方便觅食的杆塔上造窝筑巢,造窝所用材料大多为树枝或杂草,往往会有部分材料垂落在绝缘子上或接触、靠近带电导线,遇阴雨、浓雾天气,树枝、杂草接触导线(或靠近导线),引起线路接地故障;或遇大风天气时,鸟窝可能被大风吹散,会使树枝或鸟窝里的金属丝等具有导电性的杂物落在导线上,造成线路接地跳闸故障。

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另一些鸟类(如乌鸦、喜鹊等)习惯嘴里衔着树枝、杂草等异物,当它们叼着湿润的长草、藤蔓植物或金属丝等导电性异物停留在杆塔横担、悬垂绝缘子均压环上,或穿越靠近杆塔构件与导线的绝缘间隙时,导线通过异物对杆塔放电,造成线路接地短路跳闸故障。

2.3鸟啄食复合绝缘子

鸟啄食复合绝缘子可能与制作复合绝缘子伞盘材料的硅橡胶配方中添加有某种芳香烃有关。一些鸟类喜好叨啄复合绝缘子的硅橡胶伞裙护套,使耐老化性能相对较弱的芯棒直接暴露于大气环境中,若未及时发现并处理,可能造成脆断等恶性事故。

3针对鸟害故障的防范措施

3.1超声驱鸟方式

架空输电线路大多位于野外人迹罕至之处,覆盖面积较广,生态环境复杂多变,地形同样复杂,鸟类活动极其频繁,对于此类地区,采取人工防护往往不太现实,不仅维护成本高,并且实施起来的难度也较大,所以针对此类地区,我们往往采取超声驱鸟的方式,尤其是山野间的鸟类基本都对人类有益处,许多还是国家级保护动物,所以只能通过驱赶,而不能运用人工或者生物手段进行捕杀。超声驱鸟方式不仅可以及其有效的驱除鸟害,对鸟类也不会造成其他的损害,有效的在保护自然环境的同时维护架空输电线路的运转安全,保证生态平衡之余还能解决相关问题。超声驱鸟是在以往电力驱鸟方式的升级,以往的电力驱鸟模式不仅对鸟群的驱散效果不是很好,还会对鸟类的神经产生一定的刺激作用,对鸟儿造成伤害,并不能很好的达到即保护环境又有效的解决鸟害问题的目的。在野外人迹罕至的地带推广此类技术,不仅可以有效的降低人力成本,还可以做到无危害、无污染,同时此项手段也是与未来生产生活更为对接的先进技术模式,运用科技手段对鸟群进行布控分析,对特定时间段和特定区域还能重点监察,对相关事故的发生情况进行量化评估。

3.2在电塔顶端放置驱鸟物品

此种方法是借鉴了农村许多农户在田间地头放置人形玩偶或者其他驱鸟物品,即惊鸟物,来对鸟类产生影响,使鸟类不敢靠近田间以此来保护农田的例子。此种方法成本低廉,并且实施难度较小,常用的东西有稻草人、刷有色油漆、悬挂小风车、小旗帜、反光的镜片,或者一些能通过风声来发出声响的简易装置。但此种方法的局限性也较为明显,那就是有效期只能维持一段时间,长期采用此种方法,鸟类便不会畏惧,效果也会大打折扣,因此此种方法可以与其他方法穿插使用,最大化驱鸟效果。

3.3安装相关的防鸟设备

此处所说的防鸟装置主要有防鸟刺、防鸟罩和防鸟网等,其中每个设备的使用效果都不同,其中最为常用的是防鸟罩,它是从防鸟挡板更新升级而来,对防鸟挡板进行了优化与改良,解决了其难以固定、维持强度低等弊病,要想有效的降低鸟害事故的发生次数,仅靠某一种单一设备是不够的,需要多种装置组合使用,综合治理,比如在相关重点地区的电塔线路两端安置瓷绝缘子串,与此同时在电塔的顶端还要加固防鸟网或防鸟刺等设备,多种方式共同作用,遏制鸟害事件的发生。

3.4封堵式方法

运用此类方法的前提是对鸟类的活动区域、活动习惯有充分的了解,对所在地区的鸟类种群分布和生活习性也有所研究,对其他地区来此迁徙的鸟类的迁徙习惯也充分掌握,这样就可以对鸟类产生一个定向的引导,对鸟类的活动区域进行封堵,有意识的引导鸟类去一些我们己经准备好了的区域,既不影响鸟类的正常生活也不影响电路的有效运转,结合相关的防鸟害的经验教训,双管齐下的有效治理鸟害、基本思路主要包括在电塔的顶端安装防鸟盒子等装置,而防鸟盒子主要由绝缘材质组合而成,两面用夹板固定在线路两端及周围,与此同时还加强人员的巡视和检查,检查盒子是否被强降雨或者大风天气破坏等情况是否存在。

4结论

架空输电线路对我国整个用电系统及电力输电线路供应工程来说,都具有不可替代的重要位置,在今后的架空线路工程的发展中,要积极的总结鸟类故障事件的经验教训,分析此类情况出现的共性特点,完善管理体系,加强科学技术的投入力度,并且辅之以必要的人力帮助,保障架空输电线路的安全、有效运转。

参考文献:

[1]架空输电线路鸟害故障分析及防范措施[J].邓小波.低碳世界.2018(04).

[2]架空输电线路鸟害故障真伪探析[J].王晓峰.电力安全技术.2015(04).

[3]浅谈架空输电线路施工特殊立塔方法[J].张静.山东工业技术.2018(13).

[4]浅谈架空输电线路运行与维护经验谈[J].孙智.中国战略新兴产业.2017(44).

[5]浅谈220kV架空输电线路运行管理[J].韩佳岐.城市建设理论研究(电子版).2017(33).

论文作者:王克强,

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/11/11

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