高壓輸電線路鳥害故障分析與對策

蘭午船

摘要：為取得多樣化的研究成果，對高壓輸電線路鳥害故障分析與對策進行深入研究。高壓輸電線路鳥害故障分析包括對復合絕緣子鳥類啄食情況進行分析;對身體短路情況進行分析;對鳥糞閃絡進行分析;對鳥糞污染帶來的閃絡現象進行分析。制訂的鳥害故障對策包括根據鳥類分布與實際環境，對鳥害頻發區與鳥類稀少區進行劃分。在高壓輸電線路上安裝布設大盤徑絕緣子與防鳥刺。在直線絕緣子下部、引流線等較小電氣間隙并且鳥害故障較為嚴重的區域安裝氟硅絕緣護套來防鳥害。在絕緣子上方對絆鳥器進行安裝。工作人員加強檢查工作。加強鳥害防治工作以及開發和完善新的防鳥害設施。

關鍵詞：高壓輸電線路;鳥害故障;絕緣子;電導率

中圖分類號： TM755 文獻標識碼： A

0引言

高壓輸電線路鳥害故障分析與對策的研究背景具體如下：高壓輸電線路上鳥害故障的發生越來越頻繁，這是由于：隨著人們的環保意識越來越強，生態環境逐漸得到改善，帶來了鳥類數量的持續增長[1]。而鳥類的生存繁衍活動會給高壓輸電線路帶來故障危害，鳥類數量的增長意味著高壓輸電線路鳥害故障問題的形勢變得更加嚴峻。通過對高壓輸電線路鳥害故障進行分析并采取相應對策，能夠一定程度上減少高壓輸電線路鳥害故障問題的發生及其帶來的危害。目前，國內外對于高壓輸電線路鳥害故障分析與對策的研究都非常重視，力圖最大程度的減少高壓輸電線路鳥害故障及其危害的發生。國外很早就開始開展對于高壓輸電線路鳥害故障分析與對策的研究，主要針對高壓輸電線路鳥害故障類型的統計與機理進行研究;國內對于高壓輸電線路鳥害故障分析與對策的研究則相對起步較晚，但也成功取得了很多對策方面的研究成果。為取得多樣化的研究成果，對高壓輸電線路鳥害故障分析與對策進行深入研究。

1 高壓輸電線路鳥害故障分析

首先對高壓輸電線路鳥害故障進行統計，包括統計高壓輸電線路中各電壓等級中鳥害故障的實際分布情況、高壓輸電線路年度鳥害故障分布情況、鳥害故障的實際重合成功率狀況、高壓輸電線路月度鳥害故障分布情況、高壓輸電線路鳥害故障的類型以及原因[2]。

根據統計結果對高壓輸電線路鳥害故障進行分析。分析得到的高壓輸電線路鳥害故障的特點為：對于較短絕緣子串的高壓輸電線路，鳥害故障的危害性更大;高壓輸電線路鳥害故障有明顯的地貌、地形、地域特征;直線桿塔上高壓輸電線路鳥害故障有更大發生幾率;排列方式為垂直、三角的上相以及排列方式為水平的中相更容易引起閃絡;高壓輸電線路鳥害故障主要發生在II 型或 I 型絕緣子串上;鳥害故障有很高的重合閘成功率;停電期間易發生復合絕緣子的啄損現象;發生鳥害故障有時間與季節規律;導線與絕緣子存在燒傷痕跡、復合絕緣子存在擊白情況。

高壓輸電線路鳥害故障的機理及原因分析具體如下：

復合絕緣子鳥類啄食情況分析：由于復合絕緣子中存在傘盤這一構造，其硅橡膠材料中可能添加了芳香烴，會吸引鳥類啄食。這種啄食會帶來芯棒的暴露，從而造成一些惡性事故如芯棒脆斷等。鳥類還會進行磨牙性質的復合絕緣子叨啄，種類包括山雀、烏鴉、灰喜鵲、喜鵲。復合絕緣子鳥類啄食現象主要在等待投運或停電檢修期間發生，這是由于電場會在一定程度上抑制這種叨啄行為。絕緣子的外型也與鳥類啄食現象的發生有關，但是到底是由于顏色還是由于形狀而導致鳥類啄食目前還未確認。除此之外，懸掛絕緣子的方式也會影響啄食行為：在直線轉角塔中，放置方式為水平的下相絕緣子更容易遭受鳥類的叨啄;相較懸垂式絕緣子，水平式絕緣子更容易被鳥類叨啄。

身體短路情況分析：身體短路導致發生線路跳閘情況通常較為罕見，集中發生于較大體型鳥類[3]。

鳥糞閃絡分析：鳥糞閃絡是主要由于在鳥糞傾瀉時，絕緣子串四周的空氣間隙會帶來周圍電場的畸變，從而導致絕緣子串的擊穿。以及絕緣子串由于鳥糞而發生沿面閃絡現象。通過試驗，發現鳥糞閃絡具備以下規律：

試驗發現，鳥糞的電導率與閃絡現象的發生有直接關系。當鳥糞的電導率低于兩千時往往很難發生閃絡現象;而當鳥糞的電導率高于三千二百時則非常容易發生絕緣子閃絡現象。

絕緣子均壓環與鳥糞通道的水平距離與鳥糞閃絡的發生直接相關。試驗發現，當絕緣子均壓環與鳥糞通道的水平距離小于12厘米到13厘米，則發生閃絡現象的概率為接近100%;當絕緣子均壓環與鳥糞通道的水平距離超越該范圍，則幾乎不會發生鳥糞閃絡現象。這是由于絕緣子均壓環與鳥糞通道之間存在一定的空氣間隙。

鳥糞落下時受速度與重力的影響會變得越來越細、越來越長，并且逐漸分裂[4]。這時鳥糞通道的前端是一種水珠狀態，易發生鳥糞閃絡現象。當鳥糞的黏度逐漸提升時，會減緩這種趨勢。也就是鳥糞通道具備更好的連續性時，其電阻值更低，更容易發生鳥糞閃絡現象。

發生鳥糞閃絡現象的過程可以分成三個階段，包括形成并伸長鳥糞通道，接著絕緣子四周電場差生畸變，最后空氣出現間歇擊穿現象，導致閃絡現象的發生。

鳥糞污染帶來的閃絡現象分析：鳥糞污染帶來的閃絡現象共兩種機理，一種是淌稀的鳥糞滴落于絕緣子表面時導致的絕緣子閃絡。另一種是同一絕緣子串在鳥糞不斷積累，濕鳥糞與干鳥糞不斷混合。到達一定數量時就會在較為濕潤的天氣下發生鳥糞閃絡現象。

2鳥害故障對策

2.1劃分區域

根據鳥類分布與實際環境，對鳥害頻發區與鳥類稀少區進行劃分。將高壓輸電線路集中布設于鳥類稀少區，減少鳥害頻發區高壓輸電線路的布設。

2.2 安裝布設大盤徑絕緣子與防鳥刺

在高壓輸電線路上安裝布設大盤徑絕緣子與防鳥刺，并對復合絕緣子進行更換，以提升高壓輸電線路的自我清洗能力。對于一些鳥害故障較為嚴重的區域，需要加裝盤徑較大的硅膠傘裙罩。

2.3安裝氟硅絕緣護套

在直線絕緣子下部、引流線等較小電氣間隙并且鳥害故障較為嚴重的區域安裝氟硅絕緣護套來防鳥害。同時對直線桿塔的懸垂線夾與導線處實施間隙補強處理。

2.4安裝絆鳥器

在絕緣子上方對絆鳥器進行安裝，通過絆鳥器上的鋼絲來避免大型鳥類停留在絕緣子上方。

2.5加強檢查

工作人員在巡視高壓輸電線路時，需要對防鳥裝置上螺絲是否緊固、防鳥刺是否出現損壞或缺失情況進行仔細檢查。當發生以上情況時必須立即進行處理。

2.6加強鳥害防治

長期堅持高壓輸電線路的專項鳥害防治工作，并從生產、基建、設計等方面對鳥害防治工作進行統籌考慮;增加在鳥害防治工作中投入的資金;對以往采用的措施和方法進行改進。

2.7開發和完善新的防鳥害設施

開發和完善具備以下特征的防鳥害設施，包括不影響高壓輸電線路的正常運行、便于現場安裝與拆卸、能夠適應氣候與線路環境的變化、具有較長的使用壽命、合理的價格以便能夠對其進行批量推廣。

3結束語

通過深入研究高壓輸電線路鳥害故障分析與對策能夠減少高壓輸電線路鳥害故障的發生，從而減少故障帶來的危害，提升高壓輸電線路運行的安全性。

參考文獻

[1]劉世濤， 李陽林， 吳波，等. 330kV輸電線路復合絕緣子鳥糞閃絡特性研究[J]. 高壓電器， 2018， 54（4）：135-141.

[2]周特軍， 吳傳平， 陳海翔，等. 湖南電網輸電線路山火跳閘時空分布規律[J]. 消防科學與技術， 2019， 38（3）：417-420.

[3]劉亞麗， 王俊峰， 吳青柏. 多年凍土區線性工程的生態環境影響研究現狀與展望[J]. 冰川凍土， 2018， 40（4）：728-737.

[4]李曉華， 劉飄， 蔡旺延，等. 適用于同塔四回輸電線路的保護性能評估系統[J]. 電力科學與技術學報， 2019， 34（1）：59-66.