架空输电线路鸟害故障分析及防护措施的研究论文_侯瑞鹏,李江华,夏丽静

架空输电线路鸟害故障分析及防护措施的研究论文_侯瑞鹏,李江华,夏丽静

(国网聊城供电公司 山东聊城 252000)

摘要:本文在国家电网公司所辖输电线路2015-2017鸟害故障调查统计的基础上,对引起线路鸟害跳闸事故的原因进行分析,总结鸟害事故规律性,研究鸟害跳闸机理,并分析指出当前技术防护措施问题的关键问题,最后提出了输电线路防鸟害工作建议。

关键词:架空线路;鸟害;横担;绝缘子

0引言

随着人类对自然生态环境保护意识的增强,鸟类的繁衍数量逐渐增多,活动范围日趋扩大,给输电线路造成了极大的威胁[1]。对近三年输电线路故障跳闸统计,发现由鸟类活动引起的线路故障仅次于雷害和外力破坏,占线路故障总数的第3位。为有效降低鸟害引起的线路故障跳闸,本文详细分析了鸟害故障机理和当前防鸟害措施的关键问题。

1鸟害故障调查情况

2015年1月至2017年10月,国家电网公司66kV(110kV)及以上线路因鸟害造成跳闸1084次,占线路故障跳闸总数的10.57%。

(1)各电压等级线路中鸟害跳闸情况

鸟害故障在各电压等级线路中的分布为:500kV为27次,占线路鸟害故障跳闸总数的 2.49%;330 k V为 48 次,占 4.43%;220k V 为 337 次,占 34.87%。66kV(110kV)为546次,占58.21%。

(2)年度鸟害跳闸情况

2015-2017年由于鸟害引起的故障跳闸次数及跳闸率基本呈平稳下降趋势,鸟害故障仍然威胁着架空输电线路安全运行。

2线路鸟害规律性

根据统计归纳,鸟害具有一定的规律性,主要包括季节性、实践性、区域性和瞬时性等。

2.1季节性

由于4-7月是鸟类的繁殖期,活动较为频繁,因此线路鸟害故障在该段时期发生次数较多,另外3月、11月为部分鸟类的迁徙时期,故这段时期发生鸟害次数也较为频繁。

2.2时间性

鸟巢类故障一般发生在凌晨或白天,大部分为鸟巢软树枝降低了绝缘子串的有效长度[2]。鸟粪类故障多发生在夜间至凌晨或傍晚,多为觅食前大量排出粪便,污染绝缘子引起的闪络,或鸟粪下落畸变绝缘子串附近的电场引起的闪络。

2.3区域性

鸟类分布的地域差异性造成不同地区鸟害跳闸请看各部相同,南方地区线路周边活动多为小型鸟类,鸟粪、鸟巢类故障较多,北方地区周边活动的多为大型鸟类,鸟粪、鸟体短接类故障较多。近三年统计,鸟害跳闸高发地区主要有江西、青海、江苏、吉林、辽宁、福建等。

2.4瞬时性

鸟粪及鸟巢引起的线路跳闸,一般为单相接地瞬时故障,线路重合闸几乎都能动作重合成功,因鸟害故障停运次数占鸟害跳闸次数10%左右。

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3鸟害类型及机理

鸟害一般分为鸟巢、鸟粪、鸟体短接和鸟啄等四类,其中鸟粪类可以分为鸟粪污染绝缘子引起闪络故障和鸟粪短接空气间隙引起跳闸,具体鸟害引起跳闸机理如下:

3.1鸟巢类

鸟类在架空输电线路杆塔上筑巢过程中,口叼树枝、铁丝、柴草等物体,穿梭在线路上空或导线间时,当铁丝等物在横担与导线间形成电气通道时,就会引起线路发生故障[3]。

3.2鸟粪类

鸟粪闪络是由于栖息在杆塔上鸟类的排泄物引起输电线路发生闪络事故,主要表现在两个方面,一是鸟粪污染绝缘子;二是鸟粪沿绝缘子串等下落过程中,或鸟粪随风在带电体周围飞动时会造成空气间隙击穿,引起线路跳闸故障。

3.3鸟体短接类、

大型的鸟类(如黑鹳,体长1米多,翅膀展开达3米多)飞行在输电导线间时,容易引起线路发生相间短路故障。

3.4鸟啄类

鸟类啄复合绝缘子,导致绝缘子串端部芯棒出现大面积裸露问题而隐形端部绝缘密封被破坏,易出现绝缘子闪络故障,甚至发生掉串等事故[4]。

4当前防鸟措施分析

线路防鸟害措施主要采用挡鸟、驱鸟及“驱、堵、疏”相结合的方式,其中电子驱鸟装置、防鸟刺和防鸟挡板应用较为广泛。

4.1电子驱鸟装置

电子驱鸟装置主要利用声、光、电等措施惊吓或刺激鸟,驱赶鸟类远离杆塔,从而保证线路安全。这种驱鸟装置保护范围小,且由太阳能板、传感器、单片机等多种零部件组成,长期暴露在空气中电路和零部件容易损坏,另外经过一段时间,鸟类对此装置也容易适应。

4.2防鸟刺

防鸟刺由多跟钢丝组成,它呈伞状,展开面积大,利用其开放状的针刺迫使鸟类无法站落,达到防止鸟害事故发生。

4.3防鸟挡板

防鸟挡板一般安装在挂点正上方,在一定程度上能够防止来自挂点正上方的鸟巢材料和鸟粪引起的故障,但是边相未挂线点位置无法保证完全覆盖,鸟类可以在此处栖息,防鸟挡板易积雪和鸟粪,易发生污闪故障。

5结论及建议

目前,还没有一种行之有效的方法能够避免鸟类事故发生,针对上述问题,对今后线路防鸟害措施提出如下建议:

1)绘制风险分布图。根据地区地形、河流、湖泊、森林等分布情况,地区历年鸟害故障统计及输电线路附近鸟类活动情况,对鸟巢类、鸟粪类、鸟体短接类和鸟啄类故障分别绘制不同类故障风险分布图,为不同区域制定差异性防护措施提供基础数据。

2)完善组织措施。根据鸟害风险分布图,开展差异化防控。发现绝缘子正上方有鸟巢,则应立即拆除,安装防鸟装置。定期检查防鸟装置是否达到安装标准,是否有损坏现象,并及时进行整改。

3)优化防鸟措施。开展新型防鸟装置的研制及改进工作,采取安装驱鸟器与防鸟刺、防鸟网相结合的方式,增大防鸟装置在横担上的有效防护面积,杜绝鸟类在横担处栖息或筑巢。

参考文献:

[1]郑亚玉. 基于物联网的高压输电线路鸟害监测与预警系统设计[D].华侨大学,2013.

[2]王彩芝,姜映辉,王俊江,等.基于PSCAD/EMTDC的HVDC接地极线路故障仿真[J].中国电力, 2014,47(2):69-72.

[3]郑秋玮,刘华钢,邹建明,等.±500kV兴安直流线路复合绝缘子积污特性[J].中国电力,2015,48(8):86-91.

[4]李凯,刘希和,于诗俊,等.利用绝缘子电容电压放电的输电线路驱鸟板[J].中国电力,2016,49(4):55-60.

论文作者:侯瑞鹏,李江华,夏丽静

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/9

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