广西电网输电线路鸟害缺陷分析与治理

2018-10-24，，

电瓷避雷器 2018年5期

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(广西电网有限责任公司电力科学研究院，南宁 530023)

0 引言

随着人类活动范围的日益扩大，鸟类栖息地受到了越来越多的威胁，从而使得鸟类的繁衍对电网的安全运行两者之间的矛盾日益突出[1-4]。为了有效降低和防范鸟害缺陷，确保电网的安全运行[5-7]，针对3年来广西电网管辖范围内的110 kV输电线路鸟害缺陷统计分析，结合各单位已开展的防鸟害工作情况，提出了综合治理来预防输电线路鸟害缺陷的措施。

1 广西电网110 kV及以上线路鸟害统计

1.1 鸟害缺陷统计

鸟害缺陷即表示输电杆塔上有鸟类筑巢。2014年—2016年，广西电网110 kV及以上输电线路鸟害类缺陷共1386起，其中紧急缺陷13起，重大缺陷51起，一般缺陷1322起。紧急、重大缺陷在总缺陷中占比4.6%。500 kV、220 kV、110 kV线路鸟害类缺陷分别占全部鸟害类缺陷数的10.7%、59.5%、29.8%；可见鸟害类缺陷主要集中在220 kV线路(见图1)。

近3年的统计数据显示，输电线路鸟害缺陷最多的网区为贺州和贵港网区，分别为603起和459起；其次是梧州、南宁、北海网区，分别为76、67、66起；其他网区都小于50起；钦州、防城港、崇左未见鸟害类缺陷(见图2)。

从发生鸟害缺陷的月份上看，3—5月份发现鸟害缺陷较多，尤以4月份最为突出(见图3)。

图1 2014—2016年广西电网110 kV及以上输电线路鸟害缺陷统计Fig.1 The statistics of transmission lines bird defects in Guangxi power grid for 2014—2016

图2 2014年—2016年广西电网输电线路鸟害缺陷各网区情况Fig.2 Analysis of transmission line bird defects in Guangxi power grid for 2014—2016

图3 2014年—2016年广西电网输电线路鸟害缺陷月度分布图Fig.3 The monthly distribution of line bird defectin Guangxi power grid for 2014—2016

1.2 鸟害跳闸统计

鸟害跳闸即表示由鸟粪跌落绝缘子或者鸟巢树枝短接绝缘子引起的输电线路跳闸。2014年—2016年，110 kV及以上输电线路共发生鸟害跳闸98起(图4)，主要是鸟巢散落或是鸟粪引起。其中，500 kV线路1起，占比1.0%；220 kV线路43起，占比43.9%；110 kV线路54起，占比55.1%；鸟害跳闸重合闸成功率为92.9%。具体分析情况如下：

1)从鸟害发生的月份上看(图5)，鸟害跳闸多发生在3—7月，与鸟类的活动习性相吻合。

2)从鸟害跳闸发生的时段看(图6)，清晨5点到7点是鸟害跳闸的高峰期，这与鸟类的觅食习性相吻合。很多鸟类往往在白天觅食，晚上迁徙，因此夜间20点到凌晨4点也会有鸟害跳闸发生。

图4 2014—2016年广西电网110 kV及以上输电线路鸟害跳闸统计Fig.4 The annual distribution ofbirds trip in Guangxi power grid for 2014—2016

图5 2014年—2016年广西电网输电线路鸟害跳闸按发生月份分布Fig.5 The monthly distribution ofbirds trip in Guangxi power grid for 2014—2016

图6 2014年—2016年广西电网输电线路鸟害跳闸按发生时间分布Fig.6 The time distribution of birds trip for 2014—2016

2 广西电网110 kV及以上线路鸟害统计结果分析

广西地处中国地势第二级阶梯云贵高原的东南边缘，两广丘陵的西部，南方朝向北部湾。整个地势为四周多山地与高原，而中部与南部多为平地，因此地势自西北向东南倾斜。其中位于自治区东南部的贵港市拥有广西最大的平原“浔郁平原”。另外由于贺州和贵港正好处于候鸟迁徙路线上，也造成了该地区电网输电线路鸟害缺陷频发。见图7。

图7 2014年—2016年广西电网鸟害缺陷较多的线路地理位置分布Fig.7 Geographic location distribution of bird defects in Guangxi power grid for2014—2016

依据上述统计结果以及相关资料，广西电网输电线路鸟害跳闸主要特点如下：

1)广西电网鸟害跳闸主要发生在3月至7月，但在不同地区还各自不同特点，主要与候鸟和留鸟的活动习性有关系。

2)鸟害跳闸主要发生在清晨5点到7点，与鸟类在清晨觅食前大量排泄粪便的活动习性有关，另外该时段空气湿度较高，为鸟类粪便引起闪络事件提供有利条件[7]。

3)鸟类喜欢在水源边栖息，如水田、河流、湖泊、沼泽。广西贵港网区输电线路鸟害缺陷和跳闸多发于郁江沿岸及周边水体、农田附近“浔郁平原”在郁江沿岸及周边农田附近，有两个涉及4条输电线路的鸟害跳闸密集区。见图8。

图8 贵港网区输电线路鸟害分布Fig.8 Distribution of transmission lines bird defects in guigang power gird

3 鸟害缺陷及跳闸类型分析

输电线路鸟害缺陷及跳闸类型主要分为：鸟粪闪络跳闸，鸟巢异物过长缺陷，鸟类飞行障碍及鸟啄复合绝缘子缺陷等多种形式。

3.1 鸟粪闪络跳闸

鸟粪闪络一般分为两种形式[8-11]：第1种是杆塔上的鸟类排泄粪便，高导电率的鸟粪沿着绝缘子串流下，短接部分绝缘气隙，引起绝缘子表面闪络，造成单相短路接地故障；第2种是鸟粪在绝缘子表面形成积污，在潮湿、雨雾等特殊环境条件下，造成绝缘子表面污闪引起线路跳闸。见图9。

图9 鸟粪引起绝缘子闪络Fig.9 Insulator flashover caused by bird droppings

3.2 鸟巢异物过长缺陷

鸟类喜欢在水源边栖息，如当地缺乏适宜筑巢的高大树木，则鸟类会选择衔拾树枝、杂草、铁丝等杂物在横担或塔身筑巢。当遇上大风天气，过长的筑巢物体掉落在带电导线与横担之间，就会造成单相接地故障。见图10。

图10 鸟巢异物过长缺陷Fig.10 Bird nest defect

3.3 鸟类飞行障碍及鸟啄复合绝缘子缺陷

大型鸟类在两相带电导线间飞过造成相间短路故障；或者停留在横担下方的导线上，在起飞时短接部分空气造成导线与横担之间发生闪络，引起单相接地短路故障。

鸟啄复合绝缘子，主要会引起绝缘子伞群护套受损，严重的造成复合绝缘子芯棒外露，复合绝缘子芯棒外露极易导致复合绝缘子脆断事件，一旦发现复合绝缘子芯棒外露必须及时更换。

4 鸟害防治措施

4.1 技术措施

针对输电线路的鸟害，供电局采取技术措施主要分为隔离、驱逐2种。隔离是将鸟类活动与线路带电的关键部位分隔开，驱逐是设法让鸟类远离架空线路设施。

4.1.1 驱逐型预防鸟害措施

1)安装防鸟刺。

杆塔加装防鸟刺，该装置对大型鸟类在塔顶绝缘子串上方的活动有较好的抑制作用，但对阻止较小体型鸟类在杆塔上筑巢的作用不明显，甚至其在部分杆塔上为鸟类筑巢提供了支撑和固定点。见图11。

图11 110 kV某线路80号塔中相绝缘子串上方鸟巢Fig.11 Nest on the transmission line tower

贵港供电局累计对9条220 kV线路、4条110 kV线路共922基杆塔加装了防鸟刺。运行中发现，防鸟刺对大型鸟类在塔顶绝缘子串上方的活动有较好的抑制，但对阻止较小体型鸟类在杆塔上筑巢的作用不明显，甚至其在部分杆塔上为鸟类筑巢提供了支撑和固定点。见图12。

图12 110 kV某线80号塔处的超声波驱鸟器Fig.12 Application of ultrasonic anti-bird device

2)安装超声波驱鸟器。

超声波驱鸟器及同类的驱鸟装置，其作用时限均较短，一般1～2年左右，鸟类即适应了驱鸟装置发出的声、光信号，其后该装置基本失效，该装置每套约2 600元(含安装费用)。此外，驱鸟装置结构相对复杂，加之采用光伏电源，其可靠性和经济性均不理想。

4.1.2 隔离型预防鸟害措施

1)加装防鸟挡板。

防鸟挡板由绝缘材料制作，安装在塔头横担上绝缘子串正上方，用于阻挡鸟粪及鸟巢上树枝枯草坠落至绝缘子串，其具有阻挡面积大，装设、清理及拆卸方便等优点，但有可能影响悬垂串绝缘子的自洁功能。2013年4月起，贵港局先后在220 kV输电线路和110 kV输电线路共计17基杆塔试点加装了防鸟挡板，已运行三年，效果较为明显。见图13。