国网山东省电力公司烟台供电公司 山东烟台 264001
摘要：近年来，随着生态环境的改善和人们对野生动物保护的意识增强，鸟类数量急剧增加、活动范围日趋加大。据统计，国内输电线路涉鸟故障跳闸占跳闸总数的百分比已超过10%，鸟类活动继外力破坏、雷击后成为输电线路第三大跳闸原因。在美国，电力设备故障的第三大原因是由动物引起的，而鸟类比其他任何动物引起的故障更多，其中美国配电线路跳闸中因鸟类引起的次数占到25%。据近年的统计，德国和俄罗斯近70%～80%的架空线路跳闸均由鸟类引起。由此可见，鸟类对输电线路的安全运行带来了严重的影响。
关键词：输电线路；鸟害故障；智能诊断；防范措施
引言
针对当前电网中输电线路鸟害故障逐年增多，但对超高压输电线路鸟害机理缺乏研究的问题，国网宁夏电科院开展了“鸟害及其防护关键措施研究”的科技项目，分别对330kV输电线路复合绝缘子鸟粪闪络机理及其影响因素和宁夏地区鸟害及其防护关键措施进行了研究，对提升输电线路防鸟害工作成效，保证电网安全稳定运行具有重要意义。
1涉鸟故障相关鸟种
鸟种虽多，但根据调查，选择在输电线路杆塔上活动的鸟类只有少部分。如隼形目、鹳形目、鸠鸽目、雀形目等鸟类，会选择长时间地停留在架空输电线路的铁塔和导地线上。（1）引起鸟巢类故障的鸟类涉及在杆塔上筑巢、繁育，主要为鹳形目、隼形目、雀形目鸟类。（2）引起鸟粪类故障一般为体型较大鸟类或数量较多的鸟群。（3）引起鸟体短接类故障的鸟类体型较大，一般为翅展超过1.5m以上的大型鸟类或猛禽。（4）引起鸟啄类故障的鸟类喜欢啄食复合绝缘子，主要有喜鹊、灰喜鹊、大嘴乌鸦等。
2输电线路故障性质判别分析
引发输电线路故障跳闸的原因有很多种，它们的故障闪络通道的特性不同，在形成故障瞬间的行波电流波形特征也存在差异。因此通过分析就近监测到的故障行波电流（未衰减和畸变）并挖掘其波形特征，可以辨识故障原因，实现雷击与非雷击、雷击故障中的绕击和反击的辨识。输电线路的非雷击故障一般指单相接地故障，其故障暂态行波电流在采样周期内会出现先激增至峰值后慢慢衰减的阶跃性趋势，因此故障行波的波尾时间持续长，通常远大于40μs。通过对大量的鸟害故障行波电流波形进行分析，其波形特征为：呈现高阻接地的特点，故障行波波头的上升沿趋势比其他高阻接地故障更陡，行波主峰前存在间歇性闪络特点，行波的幅值较小，一般小于400A，且行波的折反射较为复杂。智能监测系统根据其波尾持续时间大于40μs的特征，判定此次故障是非雷击故障。两个波形的主峰幅值为183A，上升沿十分陡峭，行波主峰前发现有闪络的迹象，且后续记录的波形复杂等特点均与典型鸟害故障行波电流波形特征吻合。因此在故障原因诊断分析时，将结果确定为疑似鸟害故障。
3防鸟装置的分析
鸟害的防治一直是线路维护的重点，经过多年运行经验，总结出能够有效防止鸟害发生的两种措施，即主动防鸟措施，被动防鸟措施。这两种方法在一定程度上都可以防止鸟害的发生，但是都有一定的局限性。
3.1主动防鸟措施
通过阻止鸟类在杆塔上活动或者阻止在关键部位上活动即为主动防鸟措施。采取的措施有在杆塔上装设惊鸟装置（如：彩旗、风车、反光镜、风动驱鸟装置和电子声光驱鸟器等）、防鸟刺及防鸟盒等。惊鸟装置的装设初期效果比较明显，但长期过后，鸟类习惯了这种装置，所以对这种惊鸟装置就不再害怕，同时装设风动驱鸟装置以及电子声光驱鸟器的费用很高，且日后很难维护。价格低廉、拆装简便且防鸟效果相对来说比较理想的防鸟刺是大量安装的防鸟装置。
但本身防护的范围以及防鸟刺的长度不好掌握，同时对线路工人登杆检查也造成了一定的不便；还有长期使用后，鸟类会根据防鸟刺的形状直接把树枝等筑巢的材料扔到防鸟刺上来筑巢，筑巢杂草与防鸟装置相缠绕，使鸟巢更稳固也更凌乱，最终导致这些措施基本失效。
3.2被动防鸟措施
所谓的被动防鸟措施就是让鸟粪、筑巢材料等不直接散落在绝缘子上。这样即使鸟类在关键部位活动也不会造成鸟害故障，采取的措施有安装防鸟挡板以及防鸟罩。这样的做法缺点是防范距离较小，有时发生闪络的原因是鸟粪沿绝缘子周边洒落，致使其周边的电场产生畸变而发生闪络。此外，防鸟罩上的鸟粪难以清除，雨天鸟粪会沿着防鸟罩边缘下落，同样也有可能造成闪络。
3.3鸟害防治新设想
根据各地防鸟害经验，以及经过不断的实践和查阅相关资料发现，鸟类对红色较为敏感，对红色的物品有一定的避开、远离表现。因此可以对传统的防鸟装置进行改进，在订购、制作防鸟刺时，要求将防鸟刺涂成红色，增大防鸟刺防鸟效果；此外可以将传统的防鸟装置的优缺点进行综合安装，优缺进行互补，增强其防鸟效果。另外，应加大科技创新力度，以及加大研发新的防鸟装置的资金和人力投入。如具有放出声、光的重力感应装置。基本原理是，当鸟落在杆塔上，装置可以感应到，然后发出鸟类惧怕的声波和光线，以此来达到驱鸟的效果。（1）加装防鸟装置：在鸟害发生频率较高地区的杆塔上集中安装防鸟刺、防鸟罩、防鸟挡板、惊鸟器等装置，减少鸟类聚集飞落线路或杆塔的频率。（2）引导鸟类筑巢：在鸟害重灾区的输电线路安全范围为鸟类筑巢提供合适的场所，引导鸟类栖息筑巢。同时，对于杆塔主材处的鸟巢在不影响线路运行的条件下，建议保留，不做处理，防止鸟类再次筑巢绝缘子横担侧导致线路跳闸等故障。（3）科学规划、动态管理：通过对输电线路发生鸟害故障的区域实地考察，着重分析鸟类的种群数量等信息，根据实际研究结果划分管理区域，然后有针对性地进行动态管理。（4）加强输电线路巡视维护：根据鸟类的习性，在春季繁殖期和和冬季迁徙期的阶段，加强对鸟害区域输电线路的巡视，及时消除安全隐患。
结语
（1）输电线路跳闸的危害程度依次分别为：鸟粪类故障、鸟巢类故障、鸟体短接类故障和其他类型涉鸟故障（次生蛇害类）。东北、华北、西北、西南发生的涉鸟故障主要是由鸟粪类故障引起的，鸟巢类故障发生相对较少；而华东和华中地区发生的涉鸟故障主要是由鸟巢类故障和鸟粪类故障引起的。（2）架空输电线路鸟巢类故障高峰期是3～5月份，发生时段主要集中在凌晨和早上7时前后；鸟粪类故障主要发生在3月前后和11月前后，发生的时段主要在夜间至凌晨。故障点主要发生在河流、森林和农田附近区域。（3）架空输电线路涉鸟故障发生的概率与杆塔结构型式、排列方式和相别有密切的关系。（4）通过试验和仿真，对于鸟粪类故障，110kV、220kV、500kV线路杆塔防护范围可分别取0.28m、0.48m和1.1m；对于鸟巢类故障，500kV线路可不采取防护措施，220kV、110kV线路若按绝缘子挂点外侧0.6m防护范围封堵，分别可防止1.9m、1.3m长的鸟巢材料在任意风摆角下的间隙击穿风险。（5）依据涉鸟故障类型合理选择防鸟装置，对鸟巢不能简单地拆除，应根据不同情况区别对待，应立足于生态建设。
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