500kV变电设施预防小动物改造措施论文_冯跃

(云南电网有限责任公司文山供电局 文山 663000)

摘要:电力系统变电站每年因爬行、飞行动物等造成设备跳闸,设备不同程度损坏,对设备安全稳定运行和供电可靠性等带来不利因素,甚至构成重大事件发生。为了保护主网的安全稳定,预防小动物灾害成为运维人员技术攻关的主要课题,本文主要针对主网500KV变电站低压侧带电设施如何预防小动物袭击开展了各项预防措施。

关键词:500KV变电站;设施;预防;小动物;改造措施

1 500KV变电站小动物危害分析

1.1超高压变电站小动物危害

超高压变电站主变压器通常为3个电压等级,分别是500kV超高压侧、220kV高压侧、35kV低压侧,变电站低电侧电压等级为66kV。通常易受小动物袭击为低压侧设施。低压侧受小动物袭击有母线、电抗器、电容器组、站用变等。通常变电站低压侧电抗器、电容器组平均为12套,24座变电站达到288套;每个变电站一般装备3台站用变,24座变电站达到72台;常见变电站500kV保护小室2间、220kV 保护小室2间、主变无功保护小室1间、380V配电室1间,合计每座变电站低压室6间,24座变电站达到144间;每座变电站低压侧母线遭受小动物攻击点至少10处,24座变电站达到240处。上述统计易受小动物灾害 744个隐患点。

1.2 变电站遭受小动物袭击

变电站动物灾害有鸟类、野猫、黄鼠狼等。如果天气较为寒冷,电抗器、电容器组运行时发热量较高,成为小动物昼夜驻留之地,常见低压侧设施遭受小动物伤害有三种:

a.鸟类粪便接地短路

鸟类躲避严寒,进入发热量较高的低压侧电抗器或电容器组里驻留,较多粪便流入低压侧设施中,由于粪便电阻较小,加之低压侧设施的电气绝缘长度短,最终造成接地短路、匝间短路跳闸,甚至导致全站失电现象发生。夜间,鸟类驻留在低压侧设施中,爬行动物如猫、黄鼠狼等捕捉鸟类,跳跃于瓷质绝缘套管或在母线侧相间穿行,直接与低压侧电气设施短接跳闸,导致全站失电或电气设施损坏。

b.爬行动物相互追逐造成电气设施短路或接地

猫或黄鼠狼因觅食相互追逐,被追赶动物无方向性乱串,通常路经站用变、低压侧母线、电抗器等设施,导致发生相间短路或接地故障等。2007年02月03日20时14分某站35kV2号电容器组因猫害造成内部短路,电容器起火爆炸,323开关跳闸,04月25日21时09分,某变电站 500kVⅠ母线因架构横梁鸟粪使差动保护动作,停电1:21分,影响送电负荷较大,变电站遭受小动物袭击跳闸典型案例,发生的日期为冬季、初春季节。

2变电站预防小动物采取相应措施

针对变电站因鸟类、猫、黄鼠狼等小动物进入带电设备,多数因猫捕捉设备上鸟类或因鸟粪直接造成低压(35、66kV)设备单相接地或相间短路跳闸事故。因此变电运行工人采取了相应的措施。

2.1 带电设备缠绕绝缘材料

电抗器裸露带电设施预防小动物措施,绝缘材料主要以环氧树脂及玻璃纤维等材料缠绕而成,在35kV电抗器带电金属裸露部分缠绕绝缘材料,此设备发生匝间短路可能性较小。

2.2 带电设备加装硅橡胶绝缘护套

缠绕绝缘材料通常随意性较强,可任意缠绕,但绝缘性能与抗老化程度低。而硅橡胶绝缘护套均为订制产品,运行工将所有带电设施需要绝缘的金具型号等样本提供给厂家,制作相应的绝缘护套,缺点为安装时可能与设备不符,安装不到位现象经常发生;优点为绝缘性能较强,抗老化程度高。

2.3 低压设备区加装网围栏

固定网围栏采用网格式,网孔直径小于3cm,网围栏顶部上沿向外增加30°倾斜角,拐角处封闭,使跳跃能力较强的小动物无法从顶部入侵,网围栏底部下沿埋设地面之中,防止小动物从地面入侵带电设施。

2.4 网围栏顶部加装不锈钢刺

上述中我们提及的低压设备区增设网围栏,但经过长周期的观察仍有个别动物如猫攀赴网格后从顶部入侵设备,所以在低压设施网围栏顶部加装不锈钢刺,如图1所示,彻底消除了爬行动物的入侵。

①锈钢防猫刺;②与围网栏连接;③围网栏

图 1 防猫不锈钢刺

2.5 设备区加装激光电击及爆闪装置

由于夜间变电站遭受小动物袭击事件较多,飞行类动物夜间不善于活动,通常驻留在电抗器与电容器组中。而爬行类动物夜间捕捉鸟类。夜间动物惧怕爆闪,所以在设备区加装了激光电击与爆闪装置,效果良好,如图2所示。

图 2 设备区加装激光电击及爆闪装置

2.6 红外线声控趋赶小动物措施

白天动物进入设备区后,装置对移动的物体进行自动跟踪激光攻击,但不会伤害动物,并发出容易让动物感到恐惧的声音,语音芯片可采用 ISD1810、ISD1840以及 ISD4004等,再加上外围电路,即成为可录音、扩音装置。将红外线感应开关(或采用移动物体感应开关等)连接在可录音电路中,组装成感应语音提示装置。当动物适应某种声音时,我们可以利用芯片的录音功能,改变声音。感应开关或移动物体感应开关的辐射区域选定在遮拦区内,避免作业人员在巡视设备时发生误报惊动人员。

2.7 激光柱趋赶小动物措施

现激光光束使用比较频繁,准直后波长一般为500nm左右,直径大小可随着需要调节,一般调节至10cm即可,形成“棒状”激光束,模拟生物产生视觉反射的条件,当激光棒扫射到动物身上或附近时,动物犹如大棒袭击,求生反应而飞速离开保护区域,以此达到防小动物效果。

2.8 保护小室防小动物措施

保护小室门口及与室外电缆沟交汇处放置适量粘鼠板,且保护小室进出口设置挡板,防止鼠类出入。

2.9 站内预防爬行动物入侵措施

a.变电站爬行动物的来源一般从大门出入者居多,敞开式大门无法预防动物的出行,所以改装为封闭式实体大门,能够有效预防大部分动物的出入。

b.变电站围墙排水孔属于易受动物入侵点,改装为网状排水孔后,小动物入侵的机率相对减少很多,但进入夏季,随着雨水的增多,排水口容易受堵,所以此种方法增加了运行工的清理次数。

3外部环境治理

3.1 变电站周边生活垃圾处理变电站周边生活垃圾应定时集中处理,垃圾点应远离设备区,并定期掩埋。

3.2 装设高磁场转换设施

建议在变电站动物多发处多点装设交变高磁场转换设施,因飞行动物的方向往往依靠磁场来确定,如果鸟类进入高磁场转换区,方向感消失,鸟类会感到异常恐惧,故高磁场区域可有效保障飞行类动物远离。

4措施实施的安全注意事项

4.1 当设备停电时,作业人员应将声控装置断电后,再进入设备区检修,以防装置声响或电击惊吓作业人员,此条修订在《 运行规程》中。

4.2 此装置在变电站夜间发声,不利于运行人员的休息或巡视,所以夜间研制中利用光控开关关闭发声,只启动爆闪装置。

4.3 目前激光有多种,个别激光在一定时间内可将火柴点燃,所以采用电击式的激光产品,不提倡使用高温激光产品,以保证电力设备的安全。

5结语

文章中的各类装置在变电站得到了很好的应用,随着装置的增加,维护措施也相应增加,其一,变电站封闭式大门及时开、合,开合前检查周边是否有小动物进出;其二,变电站粘鼠板及时检查更换,保护小室档板也应每月定期检查,发现漏洞及时修补或更新;其三,每日巡视设备时要加强防小动物装置的运行情况,发现装置失灵或损坏应及时更换或维修,从而有力保证变电站设备良好运行。

作者简介:

冯跃(1982年10月),男,云南电网有限责任公司文山供电局,大学本科,高级工程师,从事变电检修科技管理工作 邮箱:33393011@qq.con,电话:13658769763

论文作者:冯跃

论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期

论文发表时间:2018/8/6

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