500 kV變電站新型旋轉(zhuǎn)防鳥裝置的研制

鐘素鵬，紀日升，陳云鵬，丁栩麟，楊 釗

(國網(wǎng)浙江省電力有限公司超高壓分公司，浙江 杭州 311100)

0 引言

隨著生態(tài)環(huán)境不斷改善，變電站內(nèi)鳥害問題也越發(fā)凸顯。設(shè)備上方構(gòu)架由于位置平坦、空間大等因素，容易吸引鳥類在此筑巢。筑巢時使用的樹枝、鐵絲、稻草等筑巢物，鳥類自身的活動以及所產(chǎn)生的鳥糞等，均威脅著下方設(shè)備的安全運行。因此，防范變電站鳥害，對于變電站設(shè)備安全可靠運行具有重要意義。

1 變電站構(gòu)架主要防鳥措施

當前變電站構(gòu)架主要防鳥措施包括防鳥刺、風車驅(qū)鳥器、防鳥擋板、電子驅(qū)鳥器、防鳥網(wǎng)等，其優(yōu)缺點分析如表1 所示。針對各類防鳥措施在實際應(yīng)用中的問題，為應(yīng)對浙江省500 kV 及以上變電站內(nèi)日益嚴重的鳥害，探討與研究新型防鳥措施顯得尤為必要。

2 500 kV 及以上變電站鳥害特點

為消除變電站構(gòu)架鳥害的隱患，目前主要采取不停電人工拆除鳥巢的措施。根據(jù)2017 年至2020年浙江省內(nèi)500 kV 及以上變電站構(gòu)架鳥巢拆除數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)：鳥害隱患整體呈現(xiàn)逐年上升趨勢，2020 年全年達到14 次之多，且出現(xiàn)同一位置鳥巢拆除后復(fù)建的現(xiàn)象，因此單純的不停電拆除鳥巢作業(yè)已無法滿足防鳥害的要求，急需一種可靠有效的防鳥措施。

近些年的運行數(shù)據(jù)顯示，鳥類在變電站內(nèi)構(gòu)架上筑巢的位置通常為絕緣子串掛點處(占比約82 %)、爬梯立柱與橫擔交叉點處(占比約14 %)以及構(gòu)架其他位置(占比約4 %)。鳥類在構(gòu)架不同位置筑巢對設(shè)備產(chǎn)生的危害程度不同，由于絕緣子串掛點處下方通常為變壓器、跳線、壓變、避雷器等設(shè)備，有較高概率會引起設(shè)備事故，而爬梯立柱與橫擔交叉點處下方無設(shè)備，筑巢引起設(shè)備事故的概率相對較小。

表1 變電站構(gòu)架主要防鳥措施優(yōu)缺點

通過對構(gòu)架上鳥類筑巢的規(guī)律和不同位置筑巢危害的分析，在保證不影響設(shè)備安全運行的情況下，定點安裝防鳥裝置，可達到安全、高效、便捷的防鳥效果。

3 新型旋轉(zhuǎn)防鳥裝置研發(fā)

3.1 裝置的組成

新型旋轉(zhuǎn)防鳥裝置是在原有防鳥刺和風車驅(qū)鳥器的基礎(chǔ)上組合改良制成，保留了制作簡單、安裝方便、綜合防鳥效果好的優(yōu)點，同時對應(yīng)用中的缺陷進行改進，如：使用絕緣材質(zhì)，設(shè)計具備收放功能的旋轉(zhuǎn)防鳥刺等。其中旋轉(zhuǎn)防鳥刺由尼龍主體、ABS 塑料風動碗、玻璃鏡片、高速軸承及帶防松脫功能的“L”型不銹鋼固定底座組成。

該裝置主體采用尼龍材料制造，并加入了玻璃纖維作為添加劑，風動碗采用ABS 塑料制作而成，因此成套裝置具備良好的絕緣性能和機械性能?？紤]到使用環(huán)境為戶外，在尼龍主體和ABS 塑料風動碗壓鑄過程又加入抗紫外線層UV 共擠，UV 層使其具有良好的耐候性和抗紫外線性。裝置開發(fā)完成后，依照GB/T 16422.3—2014《塑料實驗室光源暴露試驗方法 第3 部分：熒光紫外燈》進行標準紫外光源下老化試驗，抗老化性能滿足要求。

考慮到安裝人員方便攜帶以及對檢修人員在構(gòu)架上行走的影響，裝置設(shè)計了防鳥刺的收放功能，主要通過在尼龍主體旋轉(zhuǎn)部位內(nèi)部設(shè)置收納溝槽，以旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)防鳥刺的收放。

3.2 裝置的安裝

因變電站內(nèi)構(gòu)架上絕緣子串掛點處是鳥類筑巢的多發(fā)位置，在此處安裝新型旋轉(zhuǎn)防鳥裝置，防護效果最為高效。

典型的500 kV 變電站構(gòu)架基本參數(shù)為：構(gòu)架寬為180 cm，走道寬為35.6 cm，構(gòu)架絕緣子串掛點處所對應(yīng)的角鋼型號為L100×8 mm。防鳥裝置整體高約為41 cm，其中防鳥刺半徑為20 cm，底座下部距離防鳥刺圓心為21 cm，考慮到裝置安裝應(yīng)避開構(gòu)架以及降低對走道上檢修人員通行的影響，可安裝在構(gòu)架邊緣與走道中間適當位置，如圖1 所示。

圖1 旋轉(zhuǎn)防鳥裝置安裝示意(防鳥刺打開)

3.3 旋轉(zhuǎn)防鳥裝置性能分析

(1) 安全性高。該裝置夾具采用“L”型底座，并加裝了防松脫措施，保證了裝置在角鋼上的安裝牢固可靠。寧波天一變電站于2021 年4 月進行了試裝，在經(jīng)歷“煙花”“燦都”等臺風的侵蝕后，未出現(xiàn)裝置掉落、旋轉(zhuǎn)部位失效等現(xiàn)象。

在設(shè)計、選材時，結(jié)合實際應(yīng)用場景進行了綜合考慮，使得裝置具備良好的絕緣性和抗老化性，確保了防鳥效果持久有效，且整體重量不足400 g，即使外力破壞或老化等原因造成零部件掉落，也不會影響設(shè)備正常運行，杜絕零部件掉落造成設(shè)備跳閘的隱患。

(2) 防鳥效果顯著。通過定點安裝旋轉(zhuǎn)防鳥裝置，可避免鳥類在危險區(qū)域筑巢，天一變電站試裝結(jié)果表明其防鳥效果顯著。

(3) 使用便捷。旋轉(zhuǎn)防鳥裝置的防鳥刺部分采用可收縮裝置，方便攜帶和安裝。運行期間，當作業(yè)人員需要出絕緣子串進行檢修時，可將防鳥刺收縮，避免影響作業(yè)人員檢修工作，待作業(yè)完畢后再將防鳥刺打開，減少拆裝工作。

(4) 造價低。與電子驅(qū)鳥器、防鳥網(wǎng)、防鳥擋板等防鳥設(shè)施相比，旋轉(zhuǎn)防鳥裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價較低。

(5) 安裝便捷，可實現(xiàn)不停電安裝。由于旋轉(zhuǎn)防鳥裝置由帶收縮裝置的絕緣材質(zhì)制作而成，具有體積較小、重量輕、方便攜帶等特點，可采用不停電作業(yè)方式進行安裝，避免了大規(guī)模停電造成經(jīng)濟損失。

4 結(jié)束語

通過分析當前變電站構(gòu)架防鳥措施應(yīng)用中的優(yōu)劣，結(jié)合鳥類筑巢規(guī)律和不同位置上筑巢的危害，研發(fā)了一種新型旋轉(zhuǎn)防鳥裝置。該裝置具有安全性高、防鳥效果良好、攜帶與安裝便捷、造價低以及可進行不停電安裝等特點，經(jīng)實際試裝，效果顯著。