配电线路鸟害故障原因分析及防治措施论文_阿依图尔荪·托合提,于志超,高玉东 翟磊

配电线路鸟害故障原因分析及防治措施论文_阿依图尔荪·托合提,于志超,高玉东 翟磊

摘要:随着经济和科技水平的快速发展,电力行业发展也十分快速。鸟的活动可以导致配电线路跳闸的观点由美国艾迪森于20世纪20年代首次提出,自此以后配电线路鸟害逐渐引起人们的重视。运行经验与统计数据得出,鸟害已经成为威胁配电线路安全运行的一个重要因素,其危害仅次于外破和雷击。随着人类日益重视生态环境的保护,鸟类活动的环境得到了极大的改善,使得鸟类数量不断增加,其活动范围已广泛延伸到配电线路领域,给配电线路运行带来隐患。分析鸟害故障形成原因,进而找到鸟害防范措施,对电力系统安全运行具有重要意义。

关键词:配电线;鸟害故障;防治措施;闪络

引言

随着人类逐渐关注并致力于环境及生态保护,生态环境得到较好的改善,与此同时,鸟类数量也得到大幅增加。此外,各种电压等级配电线路大范围投入运行,较高的配电线路是鸟类喜欢栖息的场所,频繁的鸟类活动已经给电网运行造成了严重影响。首先分析了鸟害故障的形成过程及机理,然后分析和评价了我国常见的几种配电线路防鸟措施。基于当前鸟害防护措施存在着不足的现状,提出了未来配电线路防鸟工作建议与研究方向,以期能为配电线路鸟害防护提供参考。

1鸟害故障机理分析

鸟类排泄的粪便造成闪络是各种鸟害闪络的最典型形式,其占据比例最高。按故障形成过程可分为鸟粪造成绝缘子沿面污闪和鸟粪下落时短接高低压空气间隙造成的空间闪络两种,而鸟粪空间闪络又占据90%以上比例,国内外多条高压线路曾因鸟粪闪络而发生跳闸故障。因此分析鸟害故障机理与相关防范措施,对电力系统安全运行具有重要意义。

1.1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。

1.2鸟粪空间闪络

当长串鸟粪被排出后,其沿横担或者绝缘子附近周围空气间隙下落时,鸟粪通道使得场强畸变,全部或者部分短接高低压端间隙,造成闪络发生。这种闪络叫作鸟粪闪络,是鸟害故障的最典型形式,占比最高。一般来说较大体型的鸟类才能造成此类故障发生。

1.3鸟粪污闪

鸟粪下落时,有可能滴落在绝缘子上并不断累积,在一定的条件下形成污闪事故,鸟粪污闪按形成过程来看可分为以下两种。1)大排量鸟粪下落时造成多片绝缘子伞裙严重积污,绝缘子沿面在很短时间内即发生击穿,当大量集群鸟类出现时容易造成此类闪络发生,文献[2]报道了国外成千上万鸟类密集排便引起多起鸟粪污闪跳闸事故。2)鸟粪在绝缘子上经过长时间的逐渐累积后,对绝缘子伞裙形成了有效覆盖,在气候潮湿环境下,绝缘子表面鸟粪受潮,引起沿面闪络发生。当鸟粪黏度过低时,鸟粪下落时很容易呈断断续续的状态,反之当鸟粪黏度过高时,难以拉伸成长条状态,因此过低或过高黏度的鸟粪均难以使间隙发生击穿,只有适度黏度的鸟粪下落时才可形成长直鸟粪通道,使得闪络易于发生。

1.4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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2鸟害故障防治措施

2.1预防措施

1)在建设新配电线路前,应进行认真的规划与设计,充分考虑并调查沿线走廊内鸟类活动及鸟类分布特征规律,结合鸟害活动强度分布,对鸟类频繁活动区段配电线路做好重点防范。2)新建设线路应尽可能绕开沼泽、森林、湖泊、农田等鸟类数量较多的区域。3)配电线路经过鸟类喜好在配电线路筑巢的鸟类区域时,可以在配电线路杆塔附近设立人工杆塔,以吸引鸟类筑巢。在污秽严重且湿度较高地区,应加强线路巡检,对积污绝缘子保持经常清洗。

2.2利用超声波对鸟类进行驱赶

超声波技术的发明和使用,在我国的很多领域,当中都得到了很好的应用。在架空配电线路当中,通过利用超声波技术对鸟类进行驱赶,从而保护架空配电线路。通过鸟类习性的研究利用超声传播鸟类所害怕的音波,从而达到驱逐鸟类的目的。通过使用超声波解决了远距离配电线路难以管理的难题,并且超声波的使用能够很好的驱逐鸟类。真正做到保护架空配电线路的作用。在我国实际的架空配电线路保护工作当中,超声波的利用是最为经济合理的。这是犹豫超声波能够利用声波技术驱逐鸟类的同时,不对鸟类造成伤害,并且达到保护目的。同时超声波所需要消耗的成本也较小,在偏远地区的使用不影响人们的正常生活。

2.3风车式驱鸟器

风车式驱鸟器有如下特征:通过风扇叶片,以自然风力驱动,无需额外电源;风扇叶片上涂抹有黄色或红色碗形部件,内装设有反光镜,可以反射太阳光,此外,加上转动的风扇和鲜艳的颜色,使得鸟类不敢接近。风车式驱鸟器结构简单,成本较低,容易安装,但存在着易老化、寿命不长的弱点,此外,鸟类具有一定的适应性,经过一段时间后鸟类对该装置不再恐惧,使得驱鸟效果大打折扣。

2.4安装防鸟刺

防鸟刺为一发散的钢刺,一般安装于绝缘子正上方的横担上,主要有多股钢绞线组成,其一端固定于杆塔横担上,另一端则呈“蘑菇”状向天空散开。防鸟刺可有效防止鸟类直接停留在绝缘子正上方。

结语

目前鸟害故障种类主要包括鸟类身体短路、鸟类筑巢、鸟类捕食、鸟粪闪络、鸟类天敌身体短路、鸟类啄食复合绝缘子故障等。然而目前仍然没有哪种防鸟措施可以彻底根除鸟害,因此,相关研究有待拓展和深入,建议从如下方面进行展开。1)对不同地理和生态环境下鸟类活动规律进行统计分析,得到典型环境下鸟类数量、种类及活动分布规律;深入研究各种鸟类的习性,分析鸟类筑巢、栖息、捕食等特征,构建详尽的资料库。2)对于拟新建的配电线路,对配电通道走廊内鸟类活动进行充分详尽的考察与统计,并对可能出现的鸟害故障情况评估,在综合防鸟措施投入、防鸟措施对鸟类的影响、防鸟措施对配电线路鸟害防护效果等多方面制定最佳措施。3)不断推进新材料、新方法以及新技术在配电线路中的应用,通过科技创新来解决配电线路鸟害防治的难题。

参考文献

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论文作者:阿依图尔荪·托合提,于志超,高玉东 翟磊

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年11期

论文发表时间:2019/12/2

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