高原地区输电线路鸟害故障跳闸防范分析

发表时间:2020/12/2   来源:《当代电力文化》2020年20期   作者:普金龙
[导读] 楚雄地区处于高原地带,森林覆盖率比较高,近年来,生态环境的保护力度不断加大,鸟类活动频繁
        普金龙
        云南电网有限责任公司楚雄供电局输电管理所 云南 楚雄   675000  
        摘要:楚雄地区处于高原地带,森林覆盖率比较高,近年来,生态环境的保护力度不断加大,鸟类活动频繁,加之输电线路密集,每年造成楚雄地区输电线路鸟害故障跳闸较多,为此输电线路运维人员做了一系列的鸟害防范措施予应对,减少输电线路因为鸟害原因而发生故障跳闸停电,提高输电线路安全稳定运行的指标。
        关键词:输电线路,安全运行,鸟害,防治。

        输电线路鸟害故障是指线路受自然界鸟类活动的影响,而引发运行的线路跳闸的故障,它直接影响到输电线路的安全可靠经济运行。近年来,输电线路因鸟害而引发的跳闸故障不断增加,鸟类的活动应急对输电线路的稳定运行构成了严重影响。因此,有必要对输电线路的鸟害跳闸事件进行深入研究和分析,以便制定切实有效的防范措施,杜绝输电线路鸟害跳闸故障的频繁发生。
        结合我们楚雄供电局管辖的输电线路做一些分析和防范,我们管辖的输电线路处于云贵高原腹地,海拔较高,多数杆塔所处海拔在2000米左右,是大型鸟类迁徙、栖息的良好区域,输电线路杆塔上又是鸟类停留的良好场所,大型鸟类在杆塔上停息时,习惯停息于绝缘子串上方,鸟类的排泄物、粪便附着于绝缘子串表面,造成绝缘子串、空气放电闪络,造成线路故障跳闸,所以输电线路鸟害跳闸故障频率较高,而且故障的发生具有了时间的规律性和地域性的特征。下面我对我局所管辖的110kV及以上输电线路鸟害跳闸做一些分析、统计,2014-2019年鸟害故障跳闸统计、对比及分析情况:
        1.按跳闸类型统计、对比,我局2014-2019年所辖110kV及以上的5217公里线路故障跳闸共计11类305次,其中雷击跳闸188次,占比61.64%,其次为鸟害跳闸47次,占比15.41%。
        2.按年度统计、对比,所辖110kV及以上线路2014-2019年因鸟害引起线路故障跳闸47条次,其中2014年9条次,占比全年故障跳闸20.45%;2015年5条次,占比全年8.77%;2016年跳闸3条次,占比全年8.11%;2017年15条次,占比全年19.74%;2018年6条次,占比10.91%;2019年9条次,占比25.00%。
        3.按电压等级统计、对比,2014-2019年,所辖的110kV输电线路鸟害跳闸共计25次,占比53.19%,220kV输电线路鸟害跳闸共计16次,占比34.04%,500kV输电线路鸟害跳闸共计6次,占比12.77%。
        4.按月份统计、对比,经统计、对比,2014-2019年,鸟害引起线路故障主要集中在10月-次年4月,其中11月至次年3月鸟害跳闸较为集中,占比80.85%,具体情况如下:

        5.跳闸时段统计、对比,按小时统计,鸟害跳闸分布情况如下表:

        以8时至19时、20时至次日7时两个时间段对鸟害跳闸统计、对比如下:

        结合鸟害跳闸原因分析,经以上输电线路跳闸统计、对比,可分析出所辖110kV鸟害跳闸的几个特点,如下:(1)2014-2019年跳闸类型情况来看,雷击、鸟害及山火占线路跳闸比例极大,为引起线路故障主要原因,其中雷击跳闸占比超过60%,鸟害跳闸占比15.41%,略高于山火跳闸10.16%,鸟害跳闸已成为引起110kV及以上线路第二大故障跳闸的原因。
        (2)按年度鸟害跳闸统计、对比来看,鸟害跳闸总体呈上升趋势,且上升趋势较为明显,经统计、分析2014-2019年气象条件结果来看,楚雄地区冬季降雨量较少,空气较为干燥,每一年的降雨量、湿度不同,比如2017年冬季降雨量较多,湿度较大,相比上一年度空气更湿润,鸟害引起的故障跳闸也增加,由此判断,空气湿度大小对鸟害引起故障跳闸起到了决定性的因素。
        (3)按电压等级统计、对比来看,110kV线路鸟害故障跳闸率高,占比超过鸟害跳闸总量的50%,110kV、220kV、500kV跳闸占比呈下降趋势,此外,以楚雄供电局所辖110kV及以上线路电压等级分布特点来看,500kV线路长度占比超过总长度的50%,跳闸占比仅为12.77%,对比下来,鸟害引起110kV线路故障跳闸占比率极高。占比率高的原因经分析为:电压等级越高,空气间隙越大、绝缘水平越高,鸟害引起跳闸故障率低,此外,电压等级越高,绝缘子长度越长,鸟粪滑落下来连续性越差,引起放电现象就越小,该情况也是说明电压等级越高,鸟害引起跳闸率越低的原因。
        (4)按月度跳闸统计、对比来看,鸟害跳闸主要集中在10月-次年4月,其中,11月-次年3月,鸟害引起线路故障更为集中,故障占比高达80.85%,分析为:冬季大量候鸟南迁过冬,且冬季伴随大雾及冷空气南袭,造成冬季部分时段空气湿度较大,导致鸟害跳闸率较高。
        (5)按鸟害跳闸时段统计、对比来看,鸟害跳闸时间主要集中在夜间,尤其是晚20时至次日7时,鸟害跳闸率高达:89.36%,分析原因为,鸟类夜间在杆塔上休息,同时夜间湿度较大,鸟粪沿着绝缘子或附近滑落,引起鸟害故障。
        (6)跳闸区域分析。将2014-2019年故障跳闸地域汇总至Google earth地图内,可看出跳闸主要在楚雄市所辖区域内,且故障杆塔附近均有水源、村庄及田地,该地域特点给鸟类提供了良好的生存环境,鸟类活动较为频繁,分析得出,鸟害跳闸地域特点较突出。
        楚雄地区输电线路鸟害防范存在的问题:(一)防鸟装置安装数量、防鸟装置选型不合理,例如2017年110kV紫沙线及2018年110kV谢烟龙金线、禄腰徳线等线路因鸟害故障跳闸,虽然已按照防鸟工作方案安装了防鸟装置,但因安装数量、防鸟装置选型不合理仍引起了线路鸟害故障跳闸。
        (二)挂点处防鸟装置安装位置不合理, 2016、2018年500kV小和线#325塔4次鸟害故障跳闸及2016、2017年220kV谢方线#40塔3次鸟害故障跳闸,虽然塔上安装了大量的防鸟刺及不同类型的防鸟装置,但仍引起故障跳闸,分析原因为:挂点上方安装的防鸟装置位置不合理,如:挂点上方有驱鸟器的太阳能板、安装的防鸟挡板留有缝隙,均引起了线路故障跳闸。
        (三)安装塔位选取不合理,2016年110kV谢金I回线#32塔鸟害故障跳闸,同一水域后期引起220kV和紫线#104、110kV谢金I回线#34塔再次因鸟害故障跳闸,暴露出防鸟装置安装塔位选取不合理。
        下一步的工作要求,鉴于上述鸟害原因分析及防鸟装置安装存在问题,我们将下一步防鸟工作要求如下:
        (一)急须解决的防鸟装置安装塔位要求,以2013年以来引起鸟害故障跳闸附近水域(水塘、水库及湿地)为中心,方圆5km范围内110kV及以上输电线路杆塔须安装防鸟装置,优先安装110kV、220kV输电线路,然后再考虑500kV及以上较高电压等级的输电线路,由于电压等级提高,相对应的绝缘子长度、空间距离的增加,鸟害故障的几率减少。
        (二)下一步防鸟装置安装塔位要求,结合线路运行经验,梳理110kV及以上输电线路附近5km范围内存在水域且具备鸟类生存环境(如具备捕食条件)的杆塔,则须安装防鸟装置,优先安装110kV、220kV输电线路。
        (三)最后的防鸟装置安装塔位要求,结合《云南电网架空输电线路防鸟装置安装方案》及因鸟害新跳闸的防鸟装置安装要求,开展防鸟装置安装工作。
        (四)防鸟装置安装选型,以《云网电网架空输电线路防鸟害工作指导意见》为指导,结合现场实际塔位情况选取防鸟装置安装类型及安装数量,尽量以长款防鸟刺安装为主,确保挂点上方无鸟类停留位置。
        确实加强输电线路的鸟害防范,针对线路故障跳闸的原因分析,做好鸟害故障跳闸防范措施,避免因为鸟害原因发生线路频繁跳闸,影响输电线路供电的可靠性。
        参考文献
        (1)《电力法》
        (2)《输电线路运行规程》
        (3)《220kV及以上架空输电线路涉鸟故障分析及对策研究》
        (4)《110~500kV架空送电线路设计技术规程》
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