O 呂 超(神華國華呼倫貝爾分公司 內蒙古 021000)
變電站及輸電線路防鳥害措施簡述
O 呂 超
(神華國華呼倫貝爾分公司 內蒙古 021000)
闡述輸電線路和變電站電力設備防鳥害一直是世界研究的熱題;如何找到較好的與鳥和諧共處的辦法,把鳥無論是飛行碰撞還是棲息筑巢對電力系統的影響減少到最低限度,是國內外共同關注的問題。本文分析鳥害事故發生的原因、特征及規律等,有針對性地提出線路防鳥設計、運行維護、施工過程中應加以考慮的一些問題,并介紹各種防鳥設施的作用,以及提出了防鳥害對策并進行探討。
輸電線路;變電站;防鳥害
近幾年來線路因自然環境的改善,鳥害引起的跳閘呈上升趨勢,由此造成的損失也越來越大,所以線路的防鳥害工作刻不容緩。我們國家在全國范圍內實施了例如防鳥刺、防鳥罩、防鳥擋板以及竹籃鳥巢等常見措施,也動用了包括聲光驅鳥器、激光防鳥器等高科技防鳥措施,這些措施使我國在線路的防鳥害方面取得了不小的成功。以下我們來研究下變電站及輸變電線路的防鳥措施。
(1)鳥糞閃絡故障:高壓電線連接塔的一端掛了很多盤狀的絕緣體,它是為了增加爬電距離的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫絕緣子。空氣中水蒸氣較多時,鳥糞中的可溶物便會漸漸溶解,在輸電線路上形成一層膜狀物質,從而導致絕緣子絕緣能力大幅度下降,經過電力場的作用會產生強烈的放電現象,造成線路的閃絡,影響了輸電線路的安全運行的可靠性。
(2)鳥巢短路故障:這類故障的發生頻率僅次于鳥糞閃絡故障。自然界一些鳥類喜歡在輸電線路桿塔上,鳥類在筑巢時不停地穿梭在線路或導線之間,一些筑巢物體時常會掉落或搭在線路上。如若遇到惡劣天氣而一些鳥巢又被風吹散,那么大量筑巢的樹枝、鐵絲、柴草等便會掉落在帶電導線或絕緣子上,使輸電線路短路接地。
(3)鳥類飛行故障:一些大型的鳥類彼此間也會有諸如嬉戲或打斗的互動方式,當這種交流發生在導線間就會造成相間短路或單相接地故障,但這種故障的發生有一定的要求,只有線路電壓在110kv以下才會發生,因此發生的概率并不大。
(4)鳥類啄食其它動物故障:大型猛禽在捕捉到獵物時常常會飛到高處吃掉,一但這些大型鳥類選擇停在線路桿塔上“進餐”,他們的獵物的內臟或其他濺落物落到線路上也會引起跳閘故障。有時對于那些把窩安在鐵塔上的鳥來說,在饑餓時還會出現啄吭合成絕緣子,導致絕緣性能下降,電壓爬電距離減短,導致出現擊穿閃絡事故。
鳥類同自然界一切生物一樣,吃、住、飲是他們生存的必然選擇,所以棲息地常選擇在沼澤地帶、湖泊、水渠、稻田、魚塘等這些食物、水源充足的地方,如果附近人類活動稍少、林業資源豐富或者有大片的莊稼地,那么這樣的地段無疑就是鳥害故障高發地帶。
以內蒙地區為例,本地區主要地貌就是草原,地勢平坦空曠,極少有樹木存在,在鳥類繁殖季節,處在空曠環境下的變電站構架和輸電線路就成了一些鳥類筑巢的理想場所,本地區尤為突出的是喜鵲。而筑巢鳥兒排除糞便、筑巢銜接物中可能有金屬絲以及在設備上空追逐打鬧等等因素都可能造成設備跳閘事故的產生
鳥害發生的故障原因具體分析:(1)鳥害發生的故障最常見的是鳥糞閃絡以及鳥巢短路故障,而前者最為常見和頻繁,有數據統計顯示,每年因為鳥糞引起線路故障的比例在故障總數中高達85%,鳥糞污穢閃絡和鳥排泄稀釋糞便及時閃絡又是其最普遍的兩種危害。所以鳥巢短路故障占的比例相對較小,防鳥糞閃絡這項工作才是我們進行防鳥害工作的重中之重。(2)鳥糞閃絡的原因及特征:鳥類糞便較稀釋,導電性能較好,鳥糞引起的故障大體分為三種:第一種故障是鳥糞直接污染絕緣子串,有時并沒有立刻跳閘,而是在潮濕的天氣中,積累到一定量的鳥糞在絕緣子表面因發生潮解而閃絡;第二種故障是鳥類排泄的糞便因為受到風力的作用而吹向絕緣子串,導致糞便沿絕緣子邊沿滴流,造成空氣間擊穿引起閃絡;第三種故障是鳥類排泄的糞便落在在絕緣子串附近,導致絕緣閃絡。鳥害故障畢竟沒有確切的發生時間,故障發生處可能立刻發生,也可能在相隔幾天后再次甚至多次發生,所以很多時候線路出現故障并沒有征兆,也很少能被及時發現,鳥害故障純粹是一種偶然事件。通過對產生鳥糞閃絡的原因及特征的分析并結合相關案例,一些閃絡發生后難以究其根源,但卻與鳥類有關,所以絕緣子沿面有鳥糞與否已經不能當作是鳥糞閃絡的唯一根據。(3)鳥巢類事故分析,鳥類將桿塔作為其巢穴搭建處,遇到大風天氣或暴風雨時常常被吹散或吹落,大量潮濕的樹枝、鐵絲、柴草等便會掉落在帶電導線或帶電的懸瓶上,使輸電線路短路接地故障。有時鳥類銜接過來的金屬絲等導電物體掉落在導線上引起放電;(4)活動類事故分析,即一些大型的鳥類在飛行過程中與絕緣子串相鄰近,而這就可能與鳥體之間形成通路使得導線給橫擔放電而出現短路故障。而且要一起重視的是事故的遷移性和重復性,所謂鳥害故障的遷移性指的是當鳥類選擇的桿塔的一個位置已經不適合繼續居住,它們往往會在同一根桿塔的另一個位置或不遠處的另一桿塔上另尋棲息地,再次引發鳥害故障,所以鳥害故障常常會在某一桿塔及其附近重復發生,這就是鳥害故障的重復性。
(1)常規性措施
本文所描述的常規性措施是指只針對某一類鳥害進行防范的措施。在常見的常規性措施中,主要是采取一些裝置進行鳥害的防范,例如防鳥刺裝置、聲光驅鳥器、防鳥拉線等。
①加強防鳥刺裝置的應用
在防鳥害工作中,防鳥刺裝置的應用十分重要,這種裝置要選擇在桿塔橫擔懸垂掛環位置橫擔的上部安置。防鳥刺裝置主要針對大型鳥類,因為它們的爪子較大,可以有效防止這些鳥類停歇或懸垂,所以去鳥效果十分明顯,更難能可貴的是防鳥刺裝置耐侵蝕,這就大大提升了線路的安全性。但這種裝置對小型鳥類的驅趕效果就大打折扣了,所以在實際應用過程中要與其它驅趕小型鳥類裝置搭配使用。
②加強聲光驅鳥器的應用
生活中應用最廣泛的防鳥害裝置是聲光驅鳥器,他的組成是兩葉螺旋槳,水平安裝在橫擔之上,底下用一個支架支撐,一有風吹動就會旋轉,從而導致裝置內的哨子發出聲音,同時葉片上的反光鏡就會發光,通過葉片轉動不斷變化光束,從而嚇跑鳥群。剛開始應用時,效果非常顯著,但是時間長了,裝置就會產生銹蝕導致驅鳥效果大大的降低,因此,安裝驅鳥裝置時,要盡量選擇風力大的地方,并且要采用一定的保護措施,在達到驅鳥效果的同時盡量加大裝置的使用壽命。
③加強防鳥拉線的應用
所謂防鳥拉線,就是在桿塔橫擔和地線支架拉線,形成“X”型或“V”型的拉線,從而達到預防鳥類停留在橫擔中部的效果。防鳥拉線不僅原理簡單,安裝起來也比較容易,而且比一般的防鳥害方法節省原材料,但是美中不足的是一旦線路出現銹蝕或斷裂現象時,遇到下雨天可能導致線路接地而跳閘,所以這是此方法在運行中存在的唯一較大的安全風險。
④改造絕緣子
為了提高絕緣子剛度,使裝置的安裝盡量的簡單方便,特別是安裝時不需停電,還要保證成本低。在制定裝置時,可以在合成絕緣子第一片傘裙上方加裝一片大硅橡膠傘群,讓廠家在硅膠內部增加多層絕緣內襯。由于增加大傘群,干弧距離也略有增大,耐雷水平相應提高。此外,在冬季還可以有效防止冰雪積聚,提高合成絕緣子抗露閃、冰閃能力。這種設計更適合220kv及以上線路。
⑤采取驚鳥措施
一些措施簡單易行,例如在塔頂部涂紅漆、掛紅旗、安裝風鈴等,但這樣的方法只能在開始的一段時間起到嚇退小鳥的作用,但隨著時間的流逝,有顏色的逐漸褪色,風鈴也壞掉,外加鳥類的恐懼心會逐漸消失,之后鳥類又經過一段時間適應,基本就成了沒有作用的累贅了。
(2)綜合性措施
防鳥害還應該把思路放寬,在變電站及輸電線路運行過程中,所遭遇的不會只有一種或幾種鳥類的侵擾,同時這些鳥類不是一味地待在一處不移動,所以采取單一的措施去防鳥害基本達不到預期的效果,這就需要防鳥害操作人員面對實際災害情況,靈活的采取綜合性措施,從而確保變電站及輸電線路安全穩定的運行。
一是加強線路鳥害特征區域界定劃分,并對線路運行環境鳥類活動規律進行研究,確定鳥害防護具體區域;二是清掃絕緣子,鳥害活動頻繁地區的絕緣子更要縮短絕緣子串清掃周期,保證絕緣良好;三是積極開展監察性巡視,掌握絕緣子污染狀況,開展狀態檢修。
很多的架空送電線路由于覆蓋面廣泛,所以會經過荒山野外,人類這樣的行為毫無疑問的要與鳥類的生存互相干擾。當人類受到干擾時,不能以殺戮為主,因為鳥類也是我們不可或缺的朋友。所以,我們在處理鳥害問題上要選擇以盡量互不傷害為原則的雙贏式解決問題的方法,將驅趕作為主要思想,而不是一味地捕殺。利用超聲波、防鳥刺進行防鳥、驅鳥作業,不僅可以有效驅逐鳥害,同時對鳥兒不會造成任何損傷,保護自然生態環境平衡。另外,在條件許可的情況下,可以為鳥類安置簡易鳥巢,人為將巢筑到不影響電力線路安全運行的位置。只有合理協調人和鳥的關系,才能最有效的降低鳥害,構建一個更加和諧、安寧的社會。
綜上所述,對變電站及輸電線路防鳥害措施進行探討對人們生活具有十分重要的意義。作為新時期背景下的電力企業,必須切實加強輸電線路鳥害的防范,通過對鳥害事故歸納分析,采用專業的鳥害防范措施,盡最大努力預防鳥害給變電站及輸電線路帶來的危害,確保其運行的安全性和高效性,為廣大電力客戶提供優質的電力服務,同時,也要兼顧人與自然和諧發展。
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Discussion of Anti-bird Measures for Transformer Substation and Electric Transmission Line
Lv Chao
(Shenhua Guohua Hulun Buir Branch, Inner Mongolia,021000)
This paper elaborates that it is a worldwide topic of the anti-bird issue of electric transmission line and transformer substation electrical equipments. How to fi nd a better method to harmoniously coexist with the bird and reduce the impact on power system to the minimum nomatter it is fl ying collision or nesting habitats,which is a common concerned issue at home and abroad.In this paper, it analyzes the causes , characteristics and laws etc., of birds trouble accidents and puts forwards some pointed problems in the process of routine anti-bird design, operation and maintenance and construction, besides, it introduces the function of various anti-bird facilities and and puts forward some countermeasures to prevent birds trouble with related discussion.
electric transmission line;transformer substation;anti-bird
T
A
呂超(1987~),男,神華國華呼倫貝爾分公司,研究方向:變電站運行,變電站運行安全。