吴忠市白塔风力发电有限公司,宁夏吴忠市751100
摘要:鸟害问题一直都是影响输电线路安全的最关键因素之一,尤其在现阶段随着生态环境得到进一步改善,为鸟类提供了更加良好的繁衍生息环境,鸟类的群体规模在不断扩大,这就进一步加剧了输电线路鸟害风险的发生。但是考虑到不同区域的鸟害问题情况不同,只有结合实际情况制定有针对性的鸟害防范措施才能够有效降低鸟害问题的发生率和影响。因此文章结合某风电厂35kV集电线路鸟害问题,探讨了线路防鸟方面的相关措施和建议,以供参考。
关键词:35kV集电线路;鸟害问题;防鸟措施改造
引言
近年来,随着生态环境的改善和人们对野生动物保护意识的增强鸟类获得频繁,由鸟类活动引起的架空输电线路故障次数也明显上升。当鸟类在输电线路上排便、筑巢、飞行、鸟啄等活动时,引起输电设备的损坏或造成线路跳闸、故障停运,严重影响输电线路的安全稳定运行。
一、输电线路鸟害故障机理
在我国的输电线路上,鸟害事故发生次数越越多,而且发生率也非常高。根据目前相关资料统计发现,由于鸟类的活动而导致杆塔故障占到整个高压线故障总数比例近60%。所以要对鸟类进行实时监控与监测来预防鸟类灾害造成伤害等行为,另外在输电线杆塔处产生过电压、绝缘子串以及导线上的绝缘击穿或者裸露等,这些都是会引起线路事故发生概率增加以及经济损失不断增大的因素。架空输电线路鸟害的发生是由多种因素造成,如温度、湿度等。但是由于自然环境具有复杂性以及不确定性而导致鸟类对杆塔上环境条件有着不同程度影响,另外由于天气或者人类活动而引起杆塔受到伤害时也会使鸟类遭受损伤或破坏行为,致使鸟生病害事故发生概率加大,高压线路的鸟害防护工作量又增加了输电线路运行维护成本。
二、鸟害问题概况
某风电场现有35kV集电线路15条。2021年,汇集九线发生跳闸故障一次;汇集十线发生跳闸故障一次、汇集十一线发生跳闸故障一次。
跳闸原因:
6月27日,汇集九线因两只喜鹊在汇集九线85#铁塔上活动时使B相跌落上部处导线与塔身间安全距离减小,产生瞬时接地故障,35kV汇集九线保护测控_零序I段动作,汇集九线开关故障跳闸。
3月6日,汇集十线跳闸。经现场排查,发现汇集十线048号杆塔引流线有烧黑痕迹,其他杆塔无异常。找到故障原因:48#A相因鸟类搭窝造成对地短路。
3月30日,汇集十一线跳闸,经现场排查,发现汇集十一线056号杆塔引流线有打火痕迹,现场发现被电击死亡的喜鹊一只和导致线路短路跳闸的铁丝,其他杆塔无异常。找到故障原因:56#A相因鸟类搭窝造成对地短路。
从几次跳闸情况分析,跳闸原因均是鸟害引起,因此,寻找有效的鸟害防治措施显得尤为重要!
三、防治鸟害的措施的比较
1、防鸟刺
本风电场35kV汇集线路原本安装有防鸟刺,但因运行过程中,防鸟刺距离导线距离较短,容易造成跳闸事故,故而已全部拆除。因此,本风电场集电线路不再考虑安装防鸟刺防鸟措施。
2、超声波防鸟装置
当前市场上推行超声波驱鸟装置,其原理主要是通过模仿猛禽及其他动物的发生,以起到对鸟类惊吓驱离的作用。但经验证明,鸟类是智慧动物,适应能力强。刚开始安装运行,可以起到良好的效果,但时间长了,鸟类就习惯了,不再被惊吓,不能起到长期放置鸟害的作。而且,超声波驱鸟装置造价较高,投资大。不建议采用。
3、驱鸟器
驱鸟器造价较低,安装方便。驱鸟器随风转动,可起到一定的惊吓作用。缺点是驱鸟器使用寿命较短,使用一两年之后,会受环境影响,造成风化、老化、卡塞和损坏。需经常更换,建议和其他防鸟措施配合使用。
4、防鸟罩
防鸟罩近年来被广泛采用,即在悬式绝缘子串顶部安装防鸟罩,犹如给绝缘子带上了一顶帽子,可以起到遮挡鸟粪、防止绝缘子污闪事故发生。优点是,造价合理,安装简单,效果良好。
防鸟罩安装方法:1)防鸟罩一般为对开两个半圆组成;2)防鸟罩安装在悬垂绝缘子的顶部,即卡在球头挂环上,紧固好螺栓即可;3)防鸟罩安装较为简单,每基杆塔配备一名高处作业人员和一名地勤人员即可。
5、绝缘套管
本线路连接风力发电机的终端杆塔有48基(汇集九、十线总合),连接方式为:使用裸导线向下通过支柱绝缘子支撑引至跌落保险。因引下导线为裸导线,而且距离杆塔塔身距离较短。如果当有鸟类在引下导线与导线之间或导线与铁塔之间活动,容易引起导线放电距离缩短而导致短路跳闸事故。同时,鸟类春季搭窝,就近取材,往往会使用树枝或铁线(施工过程中遗留在地上的)进行搭窝,也容易引起导线对地短路故障跳闸。
使用绝缘套管对引下线进行包裹,可起到防治鸟害的作用。
绝缘套管安装方法:1)在导线至跌落开关的引下线上包裹绝缘套管;2)每基终端塔按三相,每相引下线10米计算,每基终端塔需使用30米绝缘套管;3)绝缘套管从上之下沿引下线至跌落开关上桩头,套上绝缘套管,并使用扎带绑扎,避免绝缘套管散开;4)绝缘套管在铁塔上安装,需高空人员两至三人、地勤一人配合安装。安装较为困难,但绝缘效果好,不易引起短路跳闸事故。如图1所示,橙色套管包裹导线。
图1绝缘套管安装示意图
四、结论
1、通过以上比较和现场实际情况,建议对终端铁塔引下导线使用绝缘套管包裹,安装驱鸟器配合使用。
2、直线杆塔悬垂绝缘子和耐张塔跳线悬垂绝缘子安装防鸟罩。整个改造方案具体所用的材料和投资估算如表1、表2所示。
表1主要设备材料
序 号 | 主要设备 材料名称 | 单 位 | 安装数量 | 备注 | ||
单基数量 | 安装基数 | 合计 | ||||
1 | 绝缘套管 | 米 | 30 | 48 | 1440 | |
2 | 驱鸟器 | 只 | 3 | 48 | 144 | |
3 | 防鸟罩 | 套 | 3 | 92 | 276 |
表2投资预估:
序 号 | 主要设备 材料名称 | 数量 | 材料费用 | 安装费用 | 合计(元) | ||
单价 | 小计 | 单价 | 小计(元) | ||||
1 | 绝缘套管 | 1440 | 68元/米 | 97920 | 60元/米 | 86400 | 184320 |
2 | 驱鸟器 | 144 | 48元/只 | 6912 | 55元/只 | 7920 | 14832 |
3 | 防鸟罩 | 276 | 480元/套 | 132480 | 400元/套 | 110400 | 442032 |
参考文献
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[2]张清文.包覆绝缘护套对220kV输电线路鸟粪闪络特性的影响[J].计算机与数字工程,2020,48(7):1804-1809.
[3]李建峰.架空输电线路鸟害故障分析及对策[J].电力系统装备,2019(15):141-142.