500 kV變電站新型旋轉防鳥裝置的研制

鐘素鵬，紀日升，陳云鵬，丁栩麟，楊 釗

(國網浙江省電力有限公司超高壓分公司，浙江 杭州 311100)

0 引言

隨著生態環境不斷改善，變電站內鳥害問題也越發凸顯。設備上方構架由于位置平坦、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生的鳥糞等，均威脅著下方設備的安全運行。因此，防范變電站鳥害，對于變電站設備安全可靠運行具有重要意義。

1 變電站構架主要防鳥措施

當前變電站構架主要防鳥措施包括防鳥刺、風車驅鳥器、防鳥擋板、電子驅鳥器、防鳥網等，其優缺點分析如表1 所示。針對各類防鳥措施在實際應用中的問題，為應對浙江省500 kV 及以上變電站內日益嚴重的鳥害，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2017 年至2020年浙江省內500 kV 及以上變電站構架鳥巢拆除數據統計發現：鳥害隱患整體呈現逐年上升趨勢，2020 年全年達到14 次之多，且出現同一位置鳥巢拆除后復建的現象，因此單純的不停電拆除鳥巢作業已無法滿足防鳥害的要求，急需一種可靠有效的防鳥措施。

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

表1 變電站構架主要防鳥措施優缺點

通過對構架上鳥類筑巢的規律和不同位置筑巢危害的分析，在保證不影響設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 新型旋轉防鳥裝置研發

3.1 裝置的組成

新型旋轉防鳥裝置是在原有防鳥刺和風車驅鳥器的基礎上組合改良制成，保留了制作簡單、安裝方便、綜合防鳥效果好的優點，同時對應用中的缺陷進行改進，如：使用絕緣材質，設計具備收放功能的旋轉防鳥刺等。其中旋轉防鳥刺由尼龍主體、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。考慮到使用環境為戶外，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架上行走的影響，裝置設計了防鳥刺的收放功能，主要通過在尼龍主體旋轉部位內部設置收納溝槽，以旋轉實現防鳥刺的收放。

3.2 裝置的安裝

因變電站內構架上絕緣子串掛點處是鳥類筑巢的多發位置，在此處安裝新型旋轉防鳥裝置，防護效果最為高效。

典型的500 kV 變電站構架基本參數為：構架寬為180 cm，走道寬為35.6 cm，構架絕緣子串掛點處所對應的角鋼型號為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，考慮到裝置安裝應避開構架以及降低對走道上檢修人員通行的影響，可安裝在構架邊緣與走道中間適當位置，如圖1 所示。

圖1 旋轉防鳥裝置安裝示意(防鳥刺打開)

3.3 旋轉防鳥裝置性能分析

(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，在經歷“煙花”“燦都”等臺風的侵蝕后，未出現裝置掉落、旋轉部位失效等現象。

在設計、選材時，結合實際應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，也不會影響設備正常運行，杜絕零部件掉落造成設備跳閘的隱患。

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

(3) 使用便捷。旋轉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，避免影響作業人員檢修工作，待作業完畢后再將防鳥刺打開，減少拆裝工作。

(4) 造價低。與電子驅鳥器、防鳥網、防鳥擋板等防鳥設施相比，旋轉防鳥裝置結構簡單、造價較低。

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

4 結束語

通過分析當前變電站構架防鳥措施應用中的優劣，結合鳥類筑巢規律和不同位置上筑巢的危害，研發了一種新型旋轉防鳥裝置。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，經實際試裝，效果顯著。