陜西省地方電力(集團)有限公司寶雞供電分公司 張岐懷
隨著環保意識的加強,生態平衡逐步向好的方向發展,各種鳥類的活動也愈加增多。為保證輸電線路的安全運行,減少由于鳥害引起的設備跳閘故障。通過對某110kV輸電線路鳥害故障分析,從設備本體、線路環境、鳥類種群及其活動規律等進行分析,根據分析的原因提出采取相應的措施。
2014年11月14日19時30分,某110kV線路跳閘,重合成功,故障為B相。經11月15日故障查線發現27#塔中(B)相導線均壓環對防鳥蓋放電,同時復合絕緣子傘裙和U型螺絲上均有放電燒傷痕跡,其放電情況見圖1所示。另外,檢查時發現26#塔的塔頭上均已被鳥糞染成了白色。

圖1 27#塔放電痕跡圖

圖2 27#塔上的黑鸛
故障現場,即在26#-27#線路的右邊通道外側一小溪旁有一面積約4000平方米魚塘,其塘中水已放,大魚已賣,但魚塘內仍留有少量水和小魚。故障查線時,27#塔上已有三只黑鸛在棲息,見圖2所示。
從附近老鄉了解到,在魚賣后,每天均有許多白鷺和黑鸛在魚塘吃余下的小魚。且白鷺和黑鸛也棲息在26#(7732)、27#(7725)塔上,這一現象經過運行維護人員現場巡視檢查也得到了證實。
另外在該魚塘上游約1000米處小溪旁還有一個面積約為5400平方米和一個460平方米的兩個魚塘,見圖3所示。

圖3 兩處魚塘和27#塔間的距離
由以上現場情況和27#塔上及復合絕緣子上鳥排泄的糞便,可判斷該次線路跳閘的原因就是由于黑鸛在塔上棲息時,排糞便時造成線路故障。
1)鳥害發生具有時間性,主要集中在每年10月至次年5月,鳥害故障發生時多為陰雨天,空氣濕度較大,近年來霧霾天氣逐漸增多,也增加了鳥害發生的幾率。
2)鳥害發生具有區域性,據110kV保線站近年巡視發現鳥巢主要集中在田間地頭、水域附近、山區丘陵有人居住區域的桿塔上,深山無人區桿塔,鳥巢較少。
3)鳥害發生多為直線塔,耐張塔較少,鳥巢一般集中在直線塔橫擔以上的部位。
4)鳥糞閃絡一般可以重合成功,鳥巢類閃絡如遇較長的樹枝搭在絕緣子上,會造成永久性故障。
根據近年發生的鳥害故障統計,鳥害故障類型主要有三種:
1)懸垂絕緣子掛點上方的鳥巢散落造成短路跳閘,鳥類筑巢用的樹枝、鐵絲等雜物散落在絕緣子上,在陰雨天氣,空氣間隙被擊穿,造成短路跳閘。
2)鳥糞造成絕緣子沿面閃絡,一種是鳥類在導線掛點上方臨時停留排便,一種是鳥巢拆除不及時,鳥類滯留在導線掛點上方排便,據統計,鳥糞污閃占鳥害故障的60%。
3)大鳥飛行直接造成相間短路或者單相短路,如鷹、白鸛、禿鷲等大鳥展翅達到2米多,在塔上停留時可能造成線路短接。
本次線路跳閘,是因為鳥棲息在中相絕緣子串上方,雖然沒有在絕緣子串的正上方,因其排出的大量糞便是糊狀且具有一定的粘性,在下落過程中呈似斷非斷,似連非連的線狀,形成地端—空氣—鳥糞—帶電體的空氣組,此在線路鳥害跳閘時,有時巡查發現絕緣子串傘盤上無鳥糞,而導線或絕緣子串下方地面上則有鳥糞,當鳥糞的導電率較高且鳥糞大量時,沒有絕緣子串(V串時)橋接也會發生鳥糞短接跳閘事故。而對于7725型27#塔,其塔頂寬度為66mm,運行時只安裝一只高度500mm防鳥剌,當其按25度角打開時,其防護直徑只有42mm,其直徑與防鳥蓋直徑相同。而黑鸛體高一般約在1.2米左右,體重約2.5公斤左右,其腿長在0.6米左右,其每次食量較大,該類鳥在安裝一只50mm高的防鳥剌下,在塔頂上棲息是不受影響。所以在其排泄糞便時,能造成復合絕緣子上落有大量鳥糞,這就能造成均壓環和防鳥蓋間空氣擊穿,故該類鳥是引起本次線路跳閘主要原因。
1)安裝驅鳥類聲光設備,這類裝置在桿塔上裝設能產生聲光信息,以驚嚇驅逐鳥類而不敢靠近桿塔。
2)安裝大盤徑絕緣子,此法是在懸垂絕緣子上方加裝一片大盤徑絕緣子或玻璃絕緣子,起到阻擋鳥糞橋接絕緣子上的作用。
3)安裝防鳥罩,防鳥罩:采用玻璃鋼材質,直徑620mm,重量3kg,承載力60kg以上,顏色:大紅。
4)安裝防鳥擋板:PC耐力板或環氧樹脂,中相防鳥擋板長度不小于1.2米。
5)加裝人工鳥巢:采用不銹鋼人工鳥巢和竹子鳥巢兩種,直徑不小于60cm。
6)安裝防鳥刺。
7)增加防鳥刺數量,增大防護面積。
8)更換防鳥刺:更換后的防鳥刺采用不銹鋼彈簧型防鳥刺,每支鳥刺不少于30根,長度分為650cm—700cm兩種。
針對以上方法,只要能掌握鳥類活動規律,采取有針對性的措施,就可有效的防止鳥害故障發生。因此應對不同線路桿塔,不同的鳥類采用不同的防鳥措施,以達到有效的防鳥害作用。
就本次故障而言:
1)首先應將現有防鳥剌更換為650—700㎜高,使用這兩種鳥剌,在25度角打開時,其單個防護直徑在550—59mm間,最低高度仍可保持在590—63mm,可擴大防護面積,還可保證鳥剌的高度。同時應結合不同寬度塔頂,對中相采用安裝多個此類防鳥剌,以擴大防護區域和其密度,防止白鷺、黑鸛等同類鳥在接近中相絕緣子串上方棲息。
2)凡是對在距線路約有1-2km范圍內的魚塘、河流、濕地及水庫附近的桿塔。其中相均應采用650-70mm高的防鳥剌,具體的安裝個數應結合桿塔型式,橫擔寬度,計算出防護范圍,而后確定合理的安裝數量,以達到防止白鷺、黑鸛等同類鳥害目的。
對于7725和78系列的直線塔,其兩邊相均有斜拉角鐵,其影響白鷺、黑鸛等同類大體型鳥的棲息和起飛,此類鳥還未在邊相造成過故障,所以兩邊相可加裝50mm高的防鳥剌,以防止貓頭鷹和老鷹造成的影響。
3)對于貓頭鷹和老鷹,此類鳥深秋至初春多生活在村莊附近,以食鼠類和禽類為主。該類鳥體形較小,結合其生理特點和生活習性,喜在較高的物體上棲息和在空中盤旋,以便于其獵食。所以針對該類鳥腿短喜臥的原因,在距村莊1—2公里附近的110kV線路桿塔瓷瓶串上方加裝500mm高的防鳥剌,形成一個400mm左右方圓的防護帶,使鳥類無法在絕緣子串上方站立,以達到防止鳥類排糞便時造成絕緣子表面污穢閃絡或空氣間隙擊穿放電跳閘。
4)對于距渭河不遠的線路,應結合桿塔結構,橫擔寬度,選擇適當位置加裝適量650—700mm高的防鳥剌,以防止白鷺、黑鸛等同類鳥害影響。
[1]國家電網公司生產技能人員職業能力培訓專用教材《輸電線路運行》.
[2]新疆電力公司架空輸電線路防鳥裝置技術標準.
[3]《架空輸電線路運行規程》DL/T 741-2010.