输电线路鸟害故障的智能诊断与防范措施论文_姜涵

输电线路鸟害故障的智能诊断与防范措施论文_姜涵

(内蒙东部电力有限公司检修分公司 内蒙古通辽市 028000)

摘要:众所周知,随着对大自然的保护,鸟类的数量越来越多。活动范围扩大。有统计资料表明,由于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,已经严重危害了输电线路的安全运行。因此,在鸟害故障形成机理和防治对策的研究方面要投入更多时间和精力,使得该类故障可预防和监测,减小其对输电线路的安全运行的影响。

关键词:输电线路;鸟害事故;防范措施

引言

为了满足电力系统工程应用中的迫切需求,在输电线路发生故障后要通过技术手段精准测量定位、精确诊断分析,以达到快速消除故障、恢复输电线路供电。目前输电线路故障定位主要依赖两种定位方法,即阻抗法和行波法。阻抗法是根据设备故障录波的参数信息计算故障回路的阻抗来确定故障点,这种方法在实际运用中测距效果较差,很难满足复杂的输电线路的故障定位;行波法是通过分析故障行波的传输理论和特征完成定位分析,定位结果的准确度高,应用范围广。在输电线路故障原因的识别方面,国内还没有直接有效的研究成果能实现快速准确的故障源辨识。大多数情况下是依靠工作人员的经验来判断故障原因,可靠性低,尤其对鸟害、树障、漂浮物等非雷击故障的判断结果偏差极大,输电线路的安全运行很难得到有效保证。

1架空输电线路发生鸟害故障问题的概述

输电线路发生鸟害故障问题已经不是新鲜事,早在很多年前电力输电线路铺设工作方兴未艾的时候就偶有发生,鸟害现象就开始引起许多人的关注。鸟害问题具有极强的地域性,发生鸟害的地区多为鸟类动物聚集区,这些地方人烟罕至、森林茂密,附近往往有河流、鱼塘、水库等资源分布。尤其是近些年来山区电力输电线路铺设工作加快进行,生态环境的保护工作更加完善、系统,鸟类繁殖速度明显提升,许多地区的鸟类数量大幅增加,活动范围加大,从前许多没有纳入鸟害问题防范区域的地带,近些年来都相继发生了多起架空输电线路鸟害故障问题,尤其是许多野外空旷地带。在众多城市周围的城乡结合部,都能看到大量鸟类成群活动,站在电塔顶端及周围,对线路的安全性是个不小的威胁。众所周知,大多数鸟类都是对人类有益的,许多还是国家级保护动物,最近的繁殖情况也都在往好的一面发展,但过度的鸟类活动所带来的电力输电线路故障问题及衍生问题都造成了较大的财产损失,并且出现了多起用电安全事故,近些年来鸟害故障问题的比例居高不下,占到了相关事故总数的44%,原因还在于,鸟类活动频繁的地方大多为人迹罕至的地带,那些地区植被覆盖率低,生态情况变化快,架空线路收到鸟害威胁时往往造成森林大火等重大事故。鸟害问题严重威胁着用电系统的安全运转,务必引起电力工作人员和线路防护人员的高度重视。

2鸟害故障种类

2.1鸟类身体短路故障

自然界中部分鸟类双翼展开时翼展可达1m以上,这样的鸟类如白鹭、白鹤以及鱼鹰等,这种类型鸟类在飞行时双翼容易触碰导线,造成单相接地故障或者相间短路故障,称为鸟类身体短路故障,多发生于110kV及以下等级线路。更高电压等级线路由于绝缘距离过长,难以形成短接,使得故障难以发生。

2.2鸟类筑巢故障

鸟类喜好在树上筑巢,鸟巢材料一般为藤蔓、树枝、茅草等,在潮湿气候下,湿润的鸟巢材料可能具备较高的导电性,当鸟类带着这种长串高电导率鸟巢材料在输电线路附近飞行时,极易造成短路故障发生。此外,当杆塔上方鸟巢材料下落时,也容易发生短路故障。

2.3鸟类天敌故障

线路上鸟类或者鸟类巢穴的存在容易吸引其天敌,例如蛇、猫等,蛇类体长较长,其在爬行过程中容易造成空气间隙短接,形成故障,国内曾有蛇导致110kV输电线路跳闸案例发生。

2.4鸟类啄食复合绝缘子故障

喜鹊以及啄木鸟等鸟类有啄食的习性,而复合绝缘子材质是鸟类喜好啄食的对象。复合绝缘子被鸟类啄食后,其护套伞裙部位遭到破坏,当气候潮湿时,破损部分容易形成局部放电,危害绝缘子材料的机械性能以及电气性能,长时间累积效应下,绝缘子容易发生脆断事故。

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3防范措施及建议

3.1加装防鸟装置

在鸟害发生频率较高地区的杆塔上集中安装防鸟刺、防鸟罩、防鸟挡板、惊鸟器等装置,减少鸟类聚集飞落线路或杆塔的频率。

3.2引导鸟类筑巢

在鸟害重灾区的输电线路安全范围为鸟类筑巢提供合适的场所,引导鸟类栖息筑巢。同时,对于杆塔主材处的鸟巢在不影响线路运行的条件下,建议保留,不做处理,防止鸟类再次筑巢绝缘子横担侧导致线路跳闸等故障。

3.3科学规划、动态管理

通过对输电线路发生鸟害故障的区域实地考察,着重分析鸟类的种群数量等信息,根据实际研究结果划分管理区域,然后有针对性地进行动态管理。

3.4加强输电线路巡视维护

根据鸟类的习性,在春季繁殖期和和冬季迁徙期的阶段,加强对鸟害区域输电线路的巡视,及时消除安全隐患。

3.5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。

结语

总之,积极开展防鸟新技术的研发和应用,对现有防鸟刺进行改进,增加防鸟刺股数,采取长短刺相结合的方式优化防鸟刺打开形状和防鸟范围,在重点区段加密安装。在水平排列线路中相及垂直排列线路上相横担处安装防鸟隔板,避免鸟类与绝缘子垂直接触。

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论文作者:姜涵

论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期

论文发表时间:2019/9/18

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