李孟春
摘要:结合超高压天生桥局换流站鸟害的实际情况,根据鸟害特点,分析了鸟害引起跳闸的原因,有针对性地提出了换流站防鸟害的措施,以期为国内换流站电力设备的防鸟害工作提供借鉴。
关键词:换流站;鸟害;滤波器跳闸
0 引言
超高压天生桥局所辖兴仁换流站、鲁西换流站滤波器处于旷野之中,换流站的安全运行受自然因素影响较多,近几年影响其安全运行的主要因素有鸟害、雷害和外力破坏。2016年起因鸟害引起的跳闸累计达5次,占滤波器跳闸总次数的80%,严重威胁着换流站直流线路的安全运行。
1 几起鸟害情况分析
经过检查分析,从2016年至今发生的鸟害引起的跳闸事件具有以下特点:
(1)放电点均集中在交流滤波器电容器塔上部。兴仁站发生的两起事件,如图1、图2所示,均在电容器塔最顶部,鲁西站的5721滤波器(塔高共12层)和5622交流滤波器(塔高共11层)放电点均在9~10层,如图3、图4所示,5624滤波器未发现放电点,但可以断定在滤波器塔上部。综合以上分析发现,鸟类通常停留在滤波器塔上部,这可能和电容器顶部较为平坦、视野较为开阔有关。
(2)引起放电的鸟类较大,最大翼展有90 cm,如图5所示,鸟站立高度最高有65 cm,如图6所示。
(3)出现鸟害的时间主要集中在每年的8月至11月,这可能和气候、环境有关。8月至11月为候鸟的迁徙期,从北方迁徙至南方的鸟数量较多,增加了鸟类停靠滤波器塔的概率,此外,生态环境的改善也使鸟类的数量增多。
(4)鸟害引起的跳闸均发生在白天,5起事件中有4起发生在下午。
综上所述,鸟害主要发生在每年的8月以后,且鸟类停靠在滤波器电容器塔的时间均在白天,鸟类多数停靠在电容器塔上部。
2 鸟类引起跳闸的原因分析
(1)鸟类筑巢。鸟类经常停靠在站内设备上,可能是因为鸟类在此筑巢。换流站构架设备较多,地势平坦,很适合鸟类筑巢,筑巢的鸟类会经常在巢穴周围飞行停留,嘴里经常含着筑巢的树枝、铁丝、杂草等容易引起设备短路放电的材料。
(2)鸟类多。我局换流站远离城市,四周多山、多丛林,生态植被较好,生态环境适合鸟类生存。换流站占地面积大,且整片占地较为平坦,只有较高的构筑物,容易吸引鸟类飞临停靠、嬉戏、休息。
(3)鸟类的飞行。体型较大的鸟类如鹰、鹤等翼展很大。由于换流站内构筑物较高,有利于其觅食或起飞,这些体型较大的鸟类在变电站附近飞行的过程中更倾向于停歇在换流站构筑物上。
(4)觅食。大型鸟类捕到猎物后会在高处进行进食,其停留在电容器塔等其他电力设备上部进食时,可能会造成设备间短路或对其放电。
(5)鸟粪。鸟的粪便较稀,且导电性能良好。鸟粪引起的跳闸通常是鸟粪滴落在绝缘子等绝缘材料上,且积累到一定程度,在一定的湿度环境下引发闪络放电。此种情况在我局还未发生。
3 防鸟害措施
3.1 国内机场防鸟害措施
3.1.1 机场周边环境治理
国内机场加强对机场及周边区域土地使用的控制和环境综合治理能力,对周围池塘、垃圾场等采取控制措施;通过地方立法,限制机场1 km以内周边区域不种植果类树木,严禁饲养飞禽,以最大限度减少和破坏鸟类的栖息地环境,不破坏鸟的食物链和生存环境,降低鸟类机场的活动数量。
3.1.2 物理机械控制
国内机场因地制宜,采用人工及物理机械防治措施,包括使用驱鸟煤气炮、驱鸟车、声光驱鸟器进行驱赶;使用猎枪对大中型食肉猛禽及家鸽等进行猎杀;加设捕鸟网对鸟类进行捕捉;喷洒驱鸟剂和杀虫剂等方法进行鸟害防控。
3.1.3 生物控制
国内机场重视生物防治措施,如喷洒一些生物制剂,以减少鸟类喜欢取食的昆虫数量,从而减少鸟类的食物来源。
3.2 换流站防鸟害措施
根据国内机场防鸟害经验,结合我局换流站特点及历次交流滤波器跳闸故障特征,建议从以下几个方面采取防鸟害措施:
(1)对换流站内适合鸟类筑巢的地方进行封堵,降低鸟类筑巢概率,减少站内鸟类数量。在进行封堵之前,应先组织人员从通风、支撑、绝缘、防腐等多方面进行讨论,确保封堵后对运行设备不会造成任何影响。封堵禁止改变原有设备结构形态,所使用的材料应为绝缘材料,且满足安装牢靠、拆卸简单、不影响设备运行的要求,同时在封堵前后应拍照留底。该措施由换流站开展实施。
(2)采用具备防鸟设计的杆塔,防止鸟类在换流站内筑巢、停留。例如,在杆塔横担上安装防鸟刺、风力驱鸟器:在杆塔顶端安装风力驱鸟器,采用结构简单、不含电子元件、质量好的风力驱鸟器;在横担上安装防鸟刺,利用钢绞线散射成球状固定在构架上鸟类喜欢停歇或筑巢的地方,防止鸟类停靠。该措施由换流站开展实施。
(3)在构架、构筑物上安装360°反光器、三维立体牌、鸟型反光装置等驱鸟装置,以达到惊吓鸟类的效果,防止鸟类停靠。
(4)安装超声波驱鸟器,利用太阳能供电,采用超声波及模拟鸟类各种恐怖叫声的方式,达到驱鸟的目的。目前天生桥、兴仁、鲁西换流站已经采用了此类驱鸟器,但是目前只能每隔一段时间定时鸣叫,不能有的放矢,而且长此以往,鸟类可能会习惯此种环境。建议对其研究改进,探讨是否可以安装鸟类探测装置,待鸟类飞临立即启动驱鸟装置。
(5)涂料驱鸟。根据研究,鸟类对黄、绿、红等较為鲜艳的颜色较为敏感惧怕,可以利用这一弱点,对目前电容器塔顶部所有设备,按照A、B、C相分别涂染成黄、绿、红,以防止鸟类的停靠。
(6)采用氟硅橡胶导线护套材料对电容器塔顶部裸露导线进行包裹,交流滤波器顶部管母与电容器最大电压差为25.5 kV,根据设计要求,采用2 mm厚度即可满足要求。管母线直径为100 mm。
(7)喷涂氟硅绝缘涂料,对电容器顶端裸露的点到线喷涂氟硅绝缘涂料,喷涂过程应对其他金属部件进行有效的遮挡,防止涂料污染。
4 结语
综上所述,换流站所处的地理位置、生态环境适合鸟类生存,目前还没有一种切实有效的方法能够一劳永逸地阻止鸟类进入换流站中,探讨研究换流站防鸟害措施,对于保证换流站直流线路、滤波器的稳定运行具有十分重要的意义。作为新时代背景下的电力企业,必须切实加强换流站鸟害的防范力度,通过对鸟害事故进行归纳分析,采用专业的防鸟害措施,预防鸟害给换流站带来的危害,确保换流站运行的安全性和高效性。
[参考文献]
[1] 张爱萍,刘建兵,白云,等.输电线路鸟害故障的特征及预防装置[J].内蒙古电力技术,2002,20(5):4-5.
[2] 陈升,李武杭.输电线路防鸟害技术措施的应用[J].浙江电力,2003,22(2):30-31.
[3] 吕超.变电站及输电线路防鸟害措施简述[J].当代化工研究,2016(8):12-13.