引导式防鸟法在输电线路运行中的探索与实践
2015-04-13程来陶礼兵柴松刚
程来,陶礼兵,柴松刚
(国网浙江省电力公司衢州供电公司,浙江衢州324000)
引导式防鸟法在输电线路运行中的探索与实践
程来,陶礼兵,柴松刚
(国网浙江省电力公司衢州供电公司,浙江衢州324000)
鸟巢型鸟害跳闸故障已成为危害衢州电网安全稳定运行的主要故障类型之一,结合衢州供电公司防治鸟巢型鸟害的实践经验,介绍了自2000年以来衢州供电公司防鸟巢型鸟害所采用装置的使用效果,探索出适合本地区的防鸟新思路——引导式防鸟法。
鸟害;输电线路;引导式
0 引言
输电线路鸟害故障是空气间隙被短接、组合间隙被击穿导致的线路跳闸现象,鸟害故障常见表现形式有鸟粪闪络、鸟巢材料短接绝缘子、大鸟短路3种类型。2000—2013年,衢州电网110 kV及以上输电线路跳闸51次,其中鸟粪闪络型鸟害2次、鸟巢材料短接绝缘子型鸟害达49次(以下简称鸟害)。特别是2002年6月15日,110 kV航常1751线16号杆因鸟害跳闸、重合不成功,造成常山县和开化县停电长达3 h,严重影响了当地的社会生产和人民生活。因此,探讨与实践有效的防鸟技术是输电线路运行维护的重要工作之一。
1 鸟害跳闸故障特点分析
1.1 历年鸟害跳闸事件
由于鸟害跳闸的随机性,难以用实验的方法模拟某个区域内发生鸟害的几率。在衢州电网多年运行过程中,发生了多起鸟害跳闸故障,这些事件是鸟害跳闸规律最直接的分析数据。2000— 2013年,衢州供电公司110 kV及以上输电线路共发生鸟害跳闸故障51次,如图1所示。
1.2 鸟害跳闸故障的季节性
鸟类有其特定的思维和生活习性,难以由人为控制影响。虽然鸟害跳闸故障的发生具有很大随机性和不确定性,但从衢州地区近14年来的情况看,其内部存在着一定的规律性。图2所示为2000—2013年衢州供电公司鸟害跳闸故障月度分布情况,可以看出鸟害跳闸故障的发生具有季节性。不同季节鸟类活动的频繁程度不同,其活动越频繁,输电线路杆塔上筑巢的数量越多、频率越高,发生鸟害跳闸故障的可能性就越高。
2 鸟害跳闸机理
2.1 鸟害跳闸直接原因
自2000年以来,发生在衢州电网110 kV及以上输电线路的鸟害绝大部分表现为鸟巢材料缩短绝缘子的空气间隙,减小了带电导线与横担间的电气距离,致使带电导线通过筑巢材料对横担放电,引起单相接地跳闸。其中,雨天无风情况下发生鸟巢坍塌或筑巢材料下垂引发线路跳闸的情况较为多见。
图22000 —2013年衢州供电公司鸟害跳闸故障月度分布
2.2 衢州地区鸟类分析
根据运行资料统计,造成2000—2013年间衢州供电公司鸟害跳闸故障的全部为黑领椋鸟,俗名黑脖八哥。它们常见于坝区、村镇田边、草地等郊外开阔低地,在衢州地区无明显天敌,每年的主要活动时间为3月中旬至9月中旬。运行人员曾发现在原航城1753线8号杆塔上有8只鸟共同筑巢,仅2 h便将鸟巢筑好,筑巢速度惊人。
黑领椋鸟非衢州本地留鸟。由于气候的季节性变化,大部分黑领椋鸟会在当年9月中旬离开、第二年3月中旬返回,为了满足其生存和繁殖的需要,黑领椋鸟会对自己原有的巢穴进行修葺;部分区域因环境等因素发生改变,黑领椋鸟也会放弃原有巢穴,另觅巢址再筑新巢。弃巢后再筑新巢便增加了鸟巢数量,提高了鸟巢型鸟害跳闸事故发生的概率。
2.3 衢州地区环境因素分析
2.3.1 自然环境因素
衢州市地属亚热带季风区,具有较为典型的盆地气候特征,四季分明、气候温和、光照充足、雨量充沛。年平均气温为16.3℃~17.4℃,降雨量在1 500~2 300 mm,地区森林覆盖率高,水库、河塘较多,同时本地输电线路很多杆塔位于水库、河塘、小溪或洼地等适合鸟类活动的区域附近,鸟类活动频繁。
2.3.2 社会环境因素
衢州境内4县2区原皆以务农为主,农民为防止家畜、家禽糟踏农作物,往往会在农田的四周筑上竹篱笆,并在竹篱笆下种上刺藤和杂草,而剌藤、杂草的自然生长和蔓延速度极快,2002年曾对原衢城1760线鸟巢材料进行实测,发现刺藤长达2.85 m,正是这些刺藤、杂草成为了鸟类筑巢的理想材料。同时近年来,随着社会环境的日渐好转,人们爱鸟、护鸟意识的持续加强,进一步扩展了鸟类的活动范围。
3 前期防鸟害技术措施
3.1 防鸟刺和锯齿形防鸟架
2000—2001年,衢州供电公司借鉴其他地区防鸟害经验,采用安装防鸟刺和锯齿形防鸟架的方法,在常开1769线、乌江1768线等线路上安装了38基杆塔。运行一段时间后,发现防鸟刺和锯齿形防鸟架仅能阻止鸟类在安装部位降落,对鸟粪闪络型鸟害能起到一定作用,对于鸟的筑巢并无明显作用。同时,由于安装的面积小,对鸟巢型鸟害起不到防治作用,且防鸟刺的安装位置严重影响检修作业。
3.2 机械类驱鸟器(风动型)
2000—2003年,衢州供电公司安装风动驱鸟器防治鸟害。该装置利用风能带动风车不停转动,使鸟不能停留,同时部分镜片反光作用对鸟也有惊吓,从而起到驱鸟作用。2001年衢州公司在频繁遭受鸟害的7条110 kV及以上电压等级输电线路上安装风动型驱鸟器约230台,同时进行了3种安装方法的尝试。运行一段时间后,风力驱鸟器自身的缺陷和问题便显现出来,如容易老化、寿命短和无风不能发挥作用等,而鸟类在经过一定时间的适应后,对风动驱鸟器无任何畏惧心理,直接在其下方筑巢。
图12000 —2013年衢州供电公司110 kV及以上输电线路鸟害跳闸故障统计
3.3 电子类驱鸟器(惊鸣型)
电子类驱鸟器是机械类驱鸟器的升级版。2004年,衢州供电公司在5条输电线路上安装了10台惊鸣型电子驱鸟器。电子类驱鸟器主要通过模仿鸟类天敌的声音来恐吓鸟类,但是不同鸟类的天敌是不同的,声音的采集与模仿比较困难,同时鸟类有很强的甄别能力,能辨别天敌与驱鸟器的区别。电子类驱鸟器一般采用太阳能供电,发声不稳定,维护复杂,导致惊鸣型电子驱鸟器的防鸟效果并不理想。同时,其声响对周边居民也是一种噪声污染,社会不良反应强烈,后不得已全部拆除。
3.4 防鸟网
2005年,衢州供电公司采用先停电后带电的方式,对线路附近鸟类活动频繁的区域采用安装防鸟网的方法进行整治,共涉及16条线路187基杆塔。防鸟网的安装虽然经济实用,起初也有一定的防治效果,但是运行一段时间后发现它对鸟巢起不到完全包裹的作用,同时由于常年遭受日晒雨淋,防鸟网容易老化导致网线或筑巢材料垂落下挂,缩小了横担与导线间的电气距离,威胁线路安全运行,后来逐步拆除。
3.5 防鸟漆
从2006年6月中旬开始,衢州供电公司在6条鸟类活动相当频繁的线路杆塔上进行涂刷防鸟漆的试点工作,并于7月中旬完成99基杆塔的防鸟漆涂刷工作。可鸟类对防鸟漆的颜色、反射光、气味很快就能适应,在当年9月份鸟类筑巢活动的高峰期验证了防鸟漆的效果并不理想。
4 引导式防鸟法
由于采取的各种防治鸟害的方法效果并不理想,鸟害未能得到有效控制。从2007年起,衢州供电公司改变思路,从仿生学的角度出发,按照“上堵下引、线鸟共存、人与自然、和谐发展”的理念,采用了在危险区域用防鸟箱封堵、在安全区域用人工引鸟巢等引导式的科学防治方法。
4.1 防鸟封堵箱
防鸟封堵箱主要由铝塑板制成,外形尺寸根据各种塔型头部结构尺寸进行逐一对应匹配,平均高度约为1 m、长度约为1.5 m,颜色按照电力系统相色A黄、B绿、C红的原则对应,如图3所示。同时,为减少类型数量,又在此基础上进行了优化组合,使用两边相封箱组合成中相封箱。为方便登塔时携带,在封箱的上下设置了安装携带孔,主要采用2 mm2的带PE外壳铜芯线安装就位。如图4所示,采用这一措施可堵住鸟类在危险区域筑巢。
图4 封堵箱安装完成实景
4.2 人工引鸟
人工引鸟主要从仿生学的角度出发,参考鸟类筑巢特点进行试验,先后开发了多款人工鸟巢。主要有房子型(图5)、圆锥形(图6)和方框形(图7)3种。房子型主要由木材制成,圆锥形和方框形均以镀锌钢丝配合废旧铝线而成。从试用结果来看,方框形结构的引导成功率要明显优于房子型和圆锥形结构。方框形引鸟巢的结构为口大、身短、底窄,高度为0.23 m,上部开口尺寸为0.56 m×0.36 m,底部尺寸为0.53 m×0.27 m。
4.3 引导时间段选择
图5 房子型人工鸟巢
图6 圆锥形人工鸟巢
图7 方框形人工鸟巢
黑领椋鸟对筑巢点的选择既有依恋性,又有模仿性,故现场引导操作的时机及方法极为重要。在鸟窝迁移时,应尽量保持原有鸟窝的完整性,对其中的鸟卵要确保其完好。一般而言,现场搬迁的时段选取在3月底至4月初为宜,气象条件选取在雨后初晴,温度在15℃~20℃为宜,因为鸟类有从众模仿的习性,如能选取该片区的第1基杆塔首个鸟窝则为最佳,某个区域首个鸟窝引入成功后,后续的引导成功几率则大为增加。
4.4 防鸟害效果
以2013年为例,衢州公司所辖范围110 kV及以上线路共计127回,受鸟害影响的线路为70回,占比达55.11%;全年共安装人工引鸟巢468个,引导成功的人工引鸟巢为404个,引导成功率达86.32%。2011—2014年已实现输电线路连续4年零鸟害跳闸。
5 结论
(1)实践证明,鸟类是一种有思维的动物,具有很强的适应能力,早期防鸟措施只在使用初期有效,经过短暂的运行时间后便失效。
(2)采用“堵引结合,以引为主”的防治方法是本地区输电线路防治鸟害最有效的技术措施。
(3)随着自然环境和社会环境的好转呈扩大化趋势,实时制定或修改防鸟害区域图很重要,可避免工作中出现盲点和漏洞。
[1]朱晶亮.变电站鸟害防治措施[J].浙江电力,2013,32(2)∶73-76.
(本文编辑:徐晗)
Exploration and Practice of Guide Type Bird Control Method in Power Transmission Line Operation
CHENG Lai,TAO Libing,CHAI Songgang
(State Grid Quzhou Power Supply Company,Quzhou Zhejiang 324000,China)
Trip fault from"bird nest"hazard has become one of the most significant faults that endanger operation safety and stability of Quzhou grid.Combining with experience in"bird nest"hazard prevention,the paper introduces the effect of the device used by Quzhou Power Supply Company for"bird nest"hazard prevention since 2000 and explores a new bird control thought applicable to the regional,namely guide type bird control.
bird hazard;transmission line;guide type
TM752+.5
B
1007-1881(2015)06-0068-04
2015-03-30
程来(1984),男,工程师,主要从事输电线路运行维护工作。