高压输电线路鸟害故障分析与对策

兰午船

摘要：为取得多样化的研究成果，对高压输电线路鸟害故障分析与对策进行深入研究。高压输电线路鸟害故障分析包括对复合绝缘子鸟类啄食情况进行分析;对身体短路情况进行分析;对鸟粪闪络进行分析;对鸟粪污染带来的闪络现象进行分析。制订的鸟害故障对策包括根据鸟类分布与实际环境，对鸟害频发区与鸟类稀少区进行划分。在高压输电线路上安装布设大盘径绝缘子与防鸟刺。在直线绝缘子下部、引流线等较小电气间隙并且鸟害故障较为严重的区域安装氟硅绝缘护套来防鸟害。在绝缘子上方对绊鸟器进行安装。工作人员加强检查工作。加强鸟害防治工作以及开发和完善新的防鸟害设施。

关键词：高压输电线路;鸟害故障;绝缘子;电导率

中图分类号： TM755 文献标识码： A

0引言

高压输电线路鸟害故障分析与对策的研究背景具体如下：高压输电线路上鸟害故障的发生越来越频繁，这是由于：随着人们的环保意识越来越强，生态环境逐渐得到改善，带来了鸟类数量的持续增长[1]。而鸟类的生存繁衍活动会给高压输电线路带来故障危害，鸟类数量的增长意味着高压输电线路鸟害故障问题的形势变得更加严峻。通过对高压输电线路鸟害故障进行分析并采取相应对策，能够一定程度上减少高压输电线路鸟害故障问题的发生及其带来的危害。目前，国内外对于高压输电线路鸟害故障分析与对策的研究都非常重视，力图最大程度的减少高压输电线路鸟害故障及其危害的发生。国外很早就开始开展对于高压输电线路鸟害故障分析与对策的研究，主要针对高压输电线路鸟害故障类型的统计与机理进行研究;国内对于高压输电线路鸟害故障分析与对策的研究则相对起步较晚，但也成功取得了很多对策方面的研究成果。为取得多样化的研究成果，对高压输电线路鸟害故障分析与对策进行深入研究。

1 高压输电线路鸟害故障分析

首先对高压输电线路鸟害故障进行统计，包括统计高压输电线路中各电压等级中鸟害故障的实际分布情况、高压输电线路年度鸟害故障分布情况、鸟害故障的实际重合成功率状况、高压输电线路月度鸟害故障分布情况、高压输电线路鸟害故障的类型以及原因[2]。

根据统计结果对高压输电线路鸟害故障进行分析。分析得到的高压输电线路鸟害故障的特点为：对于较短绝缘子串的高压输电线路，鸟害故障的危害性更大;高压输电线路鸟害故障有明显的地貌、地形、地域特征;直线杆塔上高压输电线路鸟害故障有更大发生几率;排列方式为垂直、三角的上相以及排列方式为水平的中相更容易引起闪络;高压输电线路鸟害故障主要发生在II 型或 I 型绝缘子串上;鸟害故障有很高的重合闸成功率;停电期间易发生复合绝缘子的啄损现象;发生鸟害故障有时间与季节规律;导线与绝缘子存在烧伤痕迹、复合绝缘子存在击白情况。

高压输电线路鸟害故障的机理及原因分析具体如下：

复合绝缘子鸟类啄食情况分析：由于复合绝缘子中存在伞盘这一构造，其硅橡胶材料中可能添加了芳香烃，会吸引鸟类啄食。这种啄食会带来芯棒的暴露，从而造成一些恶性事故如芯棒脆断等。鸟类还会进行磨牙性质的复合绝缘子叨啄，种类包括山雀、乌鸦、灰喜鹊、喜鹊。复合绝缘子鸟类啄食现象主要在等待投运或停电检修期间发生，这是由于电场会在一定程度上抑制这种叨啄行为。绝缘子的外型也与鸟类啄食现象的发生有关，但是到底是由于颜色还是由于形状而导致鸟类啄食目前还未确认。除此之外，悬挂绝缘子的方式也会影响啄食行为：在直线转角塔中，放置方式为水平的下相绝缘子更容易遭受鸟类的叨啄;相较悬垂式绝缘子，水平式绝缘子更容易被鸟类叨啄。

身体短路情况分析：身体短路导致发生线路跳闸情况通常较为罕见，集中发生于较大体型鸟类[3]。

鸟粪闪络分析：鸟粪闪络是主要由于在鸟粪倾泻时，绝缘子串四周的空气间隙会带来周围电场的畸变，从而导致绝缘子串的击穿。以及绝缘子串由于鸟粪而发生沿面闪络现象。通过试验，发现鸟粪闪络具备以下规律：

试验发现，鸟粪的电导率与闪络现象的发生有直接关系。当鸟粪的电导率低于两千时往往很难发生闪络现象;而当鸟粪的电导率高于三千二百时则非常容易发生绝缘子闪络现象。

绝缘子均压环与鸟粪通道的水平距离与鸟粪闪络的发生直接相关。试验发现，当绝缘子均压环与鸟粪通道的水平距离小于12厘米到13厘米，则发生闪络现象的概率为接近100%;当绝缘子均压环与鸟粪通道的水平距离超越该范围，则几乎不会发生鸟粪闪络现象。这是由于绝缘子均压环与鸟粪通道之间存在一定的空气间隙。

鸟粪落下时受速度与重力的影响会变得越来越细、越来越长，并且逐渐分裂[4]。这时鸟粪通道的前端是一种水珠状态，易发生鸟粪闪络现象。当鸟粪的黏度逐渐提升时，会减缓这种趋势。也就是鸟粪通道具备更好的连续性时，其电阻值更低，更容易发生鸟粪闪络现象。

发生鸟粪闪络现象的过程可以分成三个阶段，包括形成并伸长鸟粪通道，接着绝缘子四周电场差生畸变，最后空气出现间歇击穿现象，导致闪络现象的发生。

鸟粪污染带来的闪络现象分析：鸟粪污染带来的闪络现象共两种机理，一种是淌稀的鸟粪滴落于绝缘子表面时导致的绝缘子闪络。另一种是同一绝缘子串在鸟粪不断积累，湿鸟粪与干鸟粪不断混合。到达一定数量时就会在较为湿润的天气下发生鸟粪闪络现象。

2鸟害故障对策

2.1划分区域

根據鸟类分布与实际环境，对鸟害频发区与鸟类稀少区进行划分。将高压输电线路集中布设于鸟类稀少区，减少鸟害频发区高压输电线路的布设。

2.2 安装布设大盘径绝缘子与防鸟刺

在高压输电线路上安装布设大盘径绝缘子与防鸟刺，并对复合绝缘子进行更换，以提升高压输电线路的自我清洗能力。对于一些鸟害故障较为严重的区域，需要加装盘径较大的硅胶伞裙罩。

2.3安装氟硅绝缘护套

在直线绝缘子下部、引流线等较小电气间隙并且鸟害故障较为严重的区域安装氟硅绝缘护套来防鸟害。同时对直线杆塔的悬垂线夹与导线处实施间隙补强处理。

2.4安装绊鸟器

在绝缘子上方对绊鸟器进行安装，通过绊鸟器上的钢丝来避免大型鸟类停留在绝缘子上方。

2.5加强检查

工作人员在巡视高压输电线路时，需要对防鸟装置上螺丝是否紧固、防鸟刺是否出现损坏或缺失情况进行仔细检查。当发生以上情况时必须立即进行处理。

2.6加强鸟害防治

长期坚持高压输电线路的专项鸟害防治工作，并从生产、基建、设计等方面对鸟害防治工作进行统筹考虑;增加在鸟害防治工作中投入的资金;对以往采用的措施和方法进行改进。

2.7开发和完善新的防鸟害设施

开发和完善具备以下特征的防鸟害设施，包括不影响高压输电线路的正常运行、便于现场安装与拆卸、能够适应气候与线路环境的变化、具有较长的使用寿命、合理的价格以便能够对其进行批量推广。

3结束语

通过深入研究高压输电线路鸟害故障分析与对策能够减少高压输电线路鸟害故障的发生，从而减少故障带来的危害，提升高压输电线路运行的安全性。

参考文献

[1]刘世涛， 李阳林， 吴波，等. 330kV输电线路复合绝缘子鸟粪闪络特性研究[J]. 高压电器， 2018， 54（4）：135-141.

[2]周特军， 吴传平， 陈海翔，等. 湖南电网输电线路山火跳闸时空分布规律[J]. 消防科学与技术， 2019， 38（3）：417-420.

[3]刘亚丽， 王俊峰， 吴青柏. 多年冻土区线性工程的生态环境影响研究现状与展望[J]. 冰川冻土， 2018， 40（4）：728-737.

[4]李晓华， 刘飘， 蔡旺延，等. 适用于同塔四回输电线路的保护性能评估系统[J]. 电力科学与技术学报， 2019， 34（1）：59-66.