【摘 要】本文通過近年內(nèi)鳥類活動(dòng),引發(fā)輸電線路跳閘事故增加原因的分析,黑河電業(yè)局不同年度鳥害故障具體案例的對(duì)比分析,深入剖析了黑河地區(qū)電力線路鳥害故障發(fā)生的原因,類型、形式、故障特性,并對(duì)防鳥的相關(guān)預(yù)防措施提出相應(yīng)的建議。
【關(guān)鍵詞】線路;鳥害;分析;防治
0.引言
電力線路鳥害故障是指電力線路受自然界鳥類活動(dòng)的影響,而引發(fā)的線路跳閘故障,它直接影響到輸電線路的安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。近年來,送電線路因鳥害而引發(fā)的跳閘故障不斷增加,鳥類的活動(dòng)已經(jīng)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重影響。因此,有必要對(duì)鳥害引發(fā)的線路跳閘事故進(jìn)行深入的分析與研究,以便制定切實(shí)有效的防范對(duì)策,杜絕輸電線路鳥害故障的發(fā)生。
1.鳥害對(duì)輸電線路的危害
(1)鳥害故障對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成影響。雖然鳥害故障大多為瞬時(shí)性故障,線路經(jīng)過自動(dòng)重合閘或強(qiáng)送后可以重新投入運(yùn)行。但它具有重復(fù)性,如果不及時(shí)采取有效措施,在一段時(shí)間或一天內(nèi)可以多次重復(fù)性發(fā)生,對(duì)線路的穩(wěn)定運(yùn)行形成嚴(yán)重影響。甚至可以使網(wǎng)架與設(shè)備薄弱區(qū)域發(fā)生短時(shí)性斷電事故,造成經(jīng)濟(jì)損失。
(2)造成部分設(shè)備元件損傷。鳥害故障發(fā)生后將會(huì)對(duì)送電線路的絕緣子、導(dǎo)線及金具造成一定的損傷。
2.近年來輸電線路鳥害不斷增加的主要原因
(1)國(guó)家環(huán)境保護(hù)各項(xiàng)措施的落實(shí),使土地的綠化面積逐年增長(zhǎng),樹木覆蓋率大幅度增加,自然生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)出良性的發(fā)展趨勢(shì),鳥類的生活棲息條件得到了改善,種群數(shù)量逐年增長(zhǎng)。
(2)國(guó)家對(duì)私人槍支的收繳與對(duì)動(dòng)物的保護(hù),使得各種鳥類的種群數(shù)量與繁衍得到了保證。鳥類的活動(dòng)范圍日趨擴(kuò)大,增加了對(duì)輸電線路的影響。
(3)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)與電網(wǎng)網(wǎng)架的不斷完善,高壓與超高壓線路的逐年投運(yùn),變相的增加了線路鳥害故障的發(fā)生率。
(4)輸電線路在設(shè)計(jì)中對(duì)防止鳥害故障的發(fā)生沒有良好的措施。
3.鳥類故障的類型與形成
3.1筑巢類故障
鳥類在輸電線路桿塔上筑巢的主要位置是在水泥桿的桿頭或在桿塔的橫上。筑巢所使用的材料除了我們常見的樹木枝條與植物秸稈外,還包括廢棄的金屬絲等導(dǎo)電物質(zhì),筑巢過程中鳥類致使導(dǎo)電物質(zhì)接觸或靠近線路帶電部位,而形成接地短路故障。此類故障多由鶴、烏鴉、喜鵲、鷹等鳥類肇成。
3.2泄糞類故障
不同體形大小的鳥類,在線路桿塔上活動(dòng)的區(qū)域是不相同。體態(tài)較小的鳥類可以在線路的導(dǎo)地線及桿塔的各部位上活動(dòng)。而體態(tài)較大的鳥類只在桿塔的橫擔(dān)上活動(dòng)。泄糞類故障是由于體態(tài)較大的鳥類,在絕緣子上方的橫擔(dān)部位排泄糞便而形成的,大量的排泄物在下落過程中與帶電部位形成線狀通道,造成單相接地短路故障。此類故障多發(fā)生在線路鐵塔的中導(dǎo)線,是黑河地區(qū)發(fā)生鳥害故障的主要因素,肇事鳥類主要為鶴類。
3.3其它類故障
鳥類在輸電線路的桿塔上嬉戲打斗也能引發(fā)線路跳閘故障,但此類故障發(fā)生率較低。
4.鳥類故障的基本特性
從黑河地區(qū)2007~2010年發(fā)生的10起鳥害故障統(tǒng)計(jì)中可以發(fā)現(xiàn),鳥害故障具有明顯的季節(jié)性、區(qū)域性、規(guī)律性、設(shè)備選擇性、瞬時(shí)性和重復(fù)性。
4.1鳥害故障的季節(jié)性
受地理位置的影響,黑河地區(qū)鳥害故障多數(shù)發(fā)生在春季。在此季節(jié),鳥類開始在輸電線路桿塔上筑巢產(chǎn)卵,大量的遷徙性鳥類也返回北方繁殖幼鳥,線路桿塔上鳥巢數(shù)量成倍數(shù)增長(zhǎng),鳥類活動(dòng)頻繁,致使線路的跳閘率明顯增加。
4.2鳥害故障的區(qū)域性
鳥類筑巢的位置與線路桿塔的周圍環(huán)境有著密切的聯(lián)系。線路路徑周圍存在著水庫(kù)、河流,或經(jīng)過沼澤濕地地段的桿塔,適宜大型捕魚鳥類筑巢活動(dòng),及易引發(fā)鳥害故障。其次為平原地段桿塔,平原地帶多為耕田,樹木較少,鳥類多數(shù)在桿塔上筑巢,易引發(fā)鳥害故障。而在丘陵和山地地帶存在著大量的自然林,鳥類多數(shù)不在線路桿塔上筑巢或活動(dòng),所以很少發(fā)生鳥害故障。
4.3鳥害故障的設(shè)備選擇性
鳥類對(duì)輸電線路設(shè)備具有一定選擇性,不同類型的桿塔發(fā)生鳥害故障的次數(shù)是不相同的。這主要與不同電壓等級(jí)線路桿塔的形式與橫擔(dān)的寬度不同有關(guān)。為了保證巢穴的穩(wěn)定性,鳥類通常選擇鐵塔或橫擔(dān)寬度較寬的桿體筑巢。220kv線路直線桿與35~110kv耐張桿體的橫擔(dān)是鳥類筑巢的多發(fā)區(qū),而直線單桿的橫擔(dān)卻很少有鳥類筑巢現(xiàn)象發(fā)生,因此鳥害故障多發(fā)生在220kv線路的桿塔上。
4.4鳥害故障的瞬時(shí)性
線路發(fā)生鳥害故障后,如無設(shè)備問題,線路均可以通過自動(dòng)重合閘裝置或強(qiáng)送重新投入運(yùn)行,成功率達(dá)到100%。線路發(fā)生的這種暫態(tài)瞬時(shí)性接地故障,對(duì)線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不造成影響。
4.5鳥害故障的重復(fù)性
鳥害故障發(fā)生后,如不及時(shí)采取有效措施,故障會(huì)在同一天或短時(shí)間內(nèi),在同一地點(diǎn)重復(fù)性發(fā)生,對(duì)線路的正常運(yùn)行形成嚴(yán)重影響。所以,線路發(fā)生鳥害后必須采取有效的防范措施,避免線路發(fā)生重復(fù)性跳閘故障。
5.防范措施
根據(jù)對(duì)鳥害故障形成的機(jī)理與特性的分析,避免輸電線路發(fā)生鳥害故障是完全可以做到的,在防治過程中應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作:
(1)在管理中應(yīng)該明確劃分線路的鳥害區(qū)域,了解掌握區(qū)域內(nèi)鳥類活動(dòng)的種類,以便采取相應(yīng)的有效措施,防止鳥害故障的發(fā)生。
(2)選用合理的防鳥裝置,在落實(shí)措施中,要切實(shí)保證裝置的安裝質(zhì)量與正確位置,充分發(fā)揮裝置的防鳥作用,避免發(fā)生因安裝質(zhì)量不合格而造成鳥害故障。
(3)治理過程中要注意措施的完整性,在鳥害區(qū)段的并行線路桿塔都應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的防鳥裝置,安裝區(qū)段可以適當(dāng)擴(kuò)大,不宜減小。
(4)新投運(yùn)線路的易發(fā)鳥害區(qū)域,應(yīng)及時(shí)加裝防鳥裝置。輸電線路在設(shè)計(jì)中,鳥害區(qū)域多使用大盤徑絕緣子作為防范措施,從實(shí)際工作中檢驗(yàn),這種防范方式是不完善的,只有在桿塔上安裝有效的防鳥設(shè)施,才能真正杜絕鳥害事故的發(fā)生。
(5)在鳥害故障的防治過程中,要做好國(guó)家級(jí)鳥類的保護(hù)工作,采取破壞性措施前,應(yīng)與鳥類保護(hù)單位聯(lián)系,進(jìn)行合理的妥善處理。
實(shí)踐證明,正確的管理與措施合理的使用,可以有效的防止線路發(fā)生鳥害故障,即便是線路附近有威脅性較大的鳥類活動(dòng),也可以保證線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
6.選取防鳥裝置的原則及推薦的防鳥措施
線路防鳥裝置的種類很多,在裝置的選取使用中應(yīng)堅(jiān)持如下原則:
(1)選取的防鳥裝置應(yīng)能夠抵御惡劣的自然環(huán)境,能夠長(zhǎng)期在線路的桿塔上使用,短時(shí)間內(nèi)不發(fā)生變形或損壞。
(2)防鳥裝置安裝后,應(yīng)能起到相應(yīng)的作用,可以有效的防止鳥害故障的發(fā)生。
(3)經(jīng)濟(jì)效益比符合使用要求。
(4)對(duì)線路的檢修作業(yè)影響較小,便于維護(hù)與更換。
在眾多的防鳥裝置中,推薦使用新型防鳥針與金屬防鳥板相結(jié)合的綜合防鳥措施。防鳥針是由一定尺寸的GJ-100型鋼絞線、收攏環(huán)與底座組成,主要安裝在直線桿塔的兩邊線與耐張桿塔絕緣子串跳線上方的橫擔(dān)處,其作用是防止鳥類在絕緣子串的上方活動(dòng),引發(fā)線路跳閘故障。防鳥板為經(jīng)過防腐處理的金屬鐵板,在使用中兩塊為一組,主要安裝在不易安裝防鳥針的中導(dǎo)線橫擔(dān)上方,板體的大小與橫擔(dān)寬度相符。其作用是防止泄糞類故障的發(fā)生。實(shí)踐證明這種防鳥裝置在使用中不僅防鳥害效果顯著,而且裝置自身防腐與抗自然條件能力較強(qiáng),能夠長(zhǎng)時(shí)間使用而不影響防鳥效果,同時(shí)對(duì)檢修人員作業(yè)的影響程度較小,工作人員可以很輕松的恢復(fù)防鳥裝置,并且造價(jià)較低廉,符合選擇原則條件,可以進(jìn)行廣泛推廣使用。 [科]