《電力工程技術(shù)》一書作為:全國(guó)電力職業(yè)教育規(guī)劃教材、"十三五"普通高等教育規(guī)劃教材,即大學(xué)電力課本教材,預(yù)訂詳詢微信:dianli369,目錄詳見(jiàn)如下鏈接:
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1. 鳥(niǎo)害的定義
近年來(lái),隨著生態(tài)環(huán)境的改善和人們對(duì)野生動(dòng)物的保護(hù)意識(shí)增強(qiáng),鳥(niǎo)類活動(dòng)更加頻繁,由于鳥(niǎo)類活動(dòng)而引起的架空輸電線路(以下簡(jiǎn)稱線路)故障次數(shù)也有明顯上升,當(dāng)鳥(niǎo)類在線路上排便、筑巢、飛行、鳥(niǎo)啄等活動(dòng)時(shí),引起輸電設(shè)備損壞或造成線路跳閘、故障停運(yùn),稱之為鳥(niǎo)害,如下圖所示。
鳥(niǎo)類在桿塔上筑巢
鳥(niǎo)糞污染絕緣子
2. 鳥(niǎo)害類型及機(jī)理
鳥(niǎo)害一般分為鳥(niǎo)巢類、鳥(niǎo)糞類、鳥(niǎo)體短接類和鳥(niǎo)啄類四大類,其中鳥(niǎo)糞類又可分為鳥(niǎo)糞污染絕緣子閃絡(luò)故障和鳥(niǎo)糞短接空氣間隙。各類鳥(niǎo)害機(jī)理如下:
鳥(niǎo)巢類是指鳥(niǎo)類在桿塔上筑巢時(shí),較長(zhǎng)的鳥(niǎo)巢材料減小或短接空氣間隙,導(dǎo)致的架空輸電線路跳閘。
鳥(niǎo)糞類是指鳥(niǎo)類在桿塔附近泄糞時(shí),鳥(niǎo)糞形成導(dǎo)電通道,引起桿塔空氣間隙擊穿,或鳥(niǎo)糞附著于絕緣子上引起的沿面閃絡(luò),導(dǎo)致的架空輸電線路跳閘。
鳥(niǎo)體短接類是指鳥(niǎo)類身體使架空輸電線路相(極)間或相(極)對(duì)地間的空氣間隙距離減少,導(dǎo)致空氣擊穿引起的架空輸電線路跳閘。
鳥(niǎo)啄類是指鳥(niǎo)類啄損復(fù)合絕緣子傘裙或護(hù)套,造成復(fù)合絕緣子的損壞,危及線路安全運(yùn)行。
3. 鳥(niǎo)害區(qū)域分布及規(guī)律
3.1 鳥(niǎo)害區(qū)域分布
鳥(niǎo)害在我國(guó)各個(gè)省份都有發(fā)生。南方地區(qū)丘陵、平原較多,植被茂盛,且多有湖泊、河流、水田,在線路周邊活動(dòng)的常見(jiàn)鳥(niǎo)類有水鳥(niǎo)、小型留鳥(niǎo),鳥(niǎo)糞類、鳥(niǎo)巢類故障較多。北方地區(qū)平原地區(qū)較多,廣闊而平坦,在線路周邊活動(dòng)的常見(jiàn)鳥(niǎo)類有水鳥(niǎo)、猛禽,鳥(niǎo)糞類、鳥(niǎo)體短接類故障較多。從發(fā)生鳥(niǎo)害的地形分布上看,河流、湖泊、水庫(kù)等水源附近,農(nóng)田區(qū)域,鳥(niǎo)類遷徙通道為鳥(niǎo)害故障典型地形。
由于鳥(niǎo)類分布的地域差異性,不同地區(qū)對(duì)線路危害較大的鳥(niǎo)類各不相同。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),對(duì)線路危害較大的高危鳥(niǎo)類,河北滄州地區(qū)為灰喜鵲;寧夏為喜鵲、烏鴉、貓頭鷹、雕、鷹等鳥(niǎo)類;內(nèi)蒙古為大中型猛禽;東北地區(qū)為喜鵲、烏鴉、紅隼、紅腳隼等鳥(niǎo)類;吉林為喜鵲、小嘴烏鴉、紅隼、東方白鸛、紅腳隼、燕隼、毛腳鵟、大鵟、普通鵟、雀鷹、長(zhǎng)耳鸮等;廣東揭陽(yáng)為黑領(lǐng)椋鳥(niǎo);江西為黑領(lǐng)椋鳥(niǎo)、東方白鸛等。河南為喜鵲、大嘴烏鴉、禿鼻烏鴉、黑鸛、紅隼等大型集群鳥(niǎo)類。青海為大鵟、獵隼、渡鴉、大嘴烏鴉、喜鵲、灰背隼等。
鳥(niǎo)類分布的地域差異性也造成不同地區(qū)線路鳥(niǎo)害跳閘情況各不相同。統(tǒng)計(jì)表明,2009-2014年國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)鳥(niǎo)害跳閘高發(fā)的單位主要有江西、青海、新疆、江蘇、遼寧、吉林、福建等。
3.2鳥(niǎo)害規(guī)律
鳥(niǎo)害具有一定規(guī)律性,如季節(jié)性、時(shí)間性、區(qū)域性、瞬時(shí)性、重復(fù)性等。
季節(jié)性:
冬春兩季是鳥(niǎo)害的多發(fā)期。根據(jù)2009-2014年國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)110(66)kV及以上線路鳥(niǎo)害故障次數(shù)統(tǒng)計(jì),線路鳥(niǎo)害故障在4月至7月發(fā)生次數(shù)較多,這是由于該段時(shí)期為鳥(niǎo)類的繁殖期,鳥(niǎo)類活動(dòng)頻繁。鳥(niǎo)類遷徙的3月、11月等也是鳥(niǎo)害的高發(fā)月份。
時(shí)間性:
根據(jù)2009-2014年國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)110(66)kV及以上線路鳥(niǎo)害故障次數(shù)統(tǒng)計(jì),鳥(niǎo)巢類故障大多發(fā)生在凌晨或白天,如圖 1.4所示;鳥(niǎo)糞類故障一般發(fā)生在夜間至凌晨或傍晚。
區(qū)域性:
大部分鳥(niǎo)害發(fā)生在人員稀少的丘陵、山地、水田,鄰近水源,無(wú)樹(shù)林。
瞬時(shí)性:
2009-2014年國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)110(66)kV及以上線路鳥(niǎo)害故障停運(yùn)次數(shù)及占鳥(niǎo)害跳閘次數(shù)比例統(tǒng)計(jì)如下圖所示,據(jù)統(tǒng)計(jì),鳥(niǎo)排泄糞便及鳥(niǎo)筑巢所引起的鳥(niǎo)害跳閘,一般屬于單相接地瞬時(shí)故障,不會(huì)造成單相接地永久性故障,線路重合閘幾乎都能動(dòng)作成功。
重復(fù)性:
有過(guò)繁殖經(jīng)歷的鳥(niǎo)類出于對(duì)原有領(lǐng)域或巢址的依戀,往往會(huì)多年在同一地點(diǎn)繁殖。拆除鳥(niǎo)巢之后,長(zhǎng)則幾天,短則一兩個(gè)小時(shí),鳥(niǎo)類很快又在原桿塔原位筑巢,特別是正處于繁殖期間的鳥(niǎo)類,反復(fù)筑巢的特點(diǎn)更加明顯。
4. 鳥(niǎo)害辨識(shí)典型圖例
4.1鳥(niǎo)巢類
某110kV線路鳥(niǎo)巢類故障如下圖所示。
(a)桿塔上的鳥(niǎo)巢
(b) 均壓環(huán)放電痕跡
鳥(niǎo)巢類故障
引起鳥(niǎo)巢類故障的鳥(niǎo)類主要為在桿塔上筑巢、繁育的鳥(niǎo)類,如鸛形目、隼形目、雀形目鳥(niǎo)類,主要鳥(niǎo)種有夜鷺、蒼鷺、東方白鸛、黑鸛、紅隼、喜鵲、灰喜鵲、大嘴烏鴉、禿鼻烏鴉、黑領(lǐng)椋(liáng)鳥(niǎo)等。
4.2鳥(niǎo)糞類
某220kV、330kV線路鳥(niǎo)糞短接空氣間隙類故障如下圖所示。
(a)玻璃絕緣子上鳥(niǎo)糞痕跡
(b)絕緣子表面放電痕跡
(c)復(fù)合絕緣子上鳥(niǎo)糞痕跡
(d)均壓環(huán)放電燒傷痕跡
鳥(niǎo)糞短接空氣間隙類故障
(a)鳥(niǎo)糞污染絕緣子
(b)鋼帽上放電痕跡
鳥(niǎo)糞污染絕緣子類故障
引起鳥(niǎo)糞類故障的鳥(niǎo)類一般為體型較大或種群規(guī)模較大的鳥(niǎo)類。
引起鳥(niǎo)糞污染絕緣子閃絡(luò)的鳥(niǎo)種較多,以鸛形目中的鷺科、鸛科,隼形目,鸮形目,雀形目的鴉科、伯勞科、卷尾科鳥(niǎo)類為主,主要鳥(niǎo)種有夜鷺、白鷺、喜鵲、灰喜鵲、大嘴烏鴉、禿鼻烏鴉、黑領(lǐng)椋鳥(niǎo)等。
引起鳥(niǎo)糞短接空氣間隙的鳥(niǎo)類一般在空中或桿塔高處排便,一次性排便量大,鳥(niǎo)便較稀且粘性較大,以鸛類、雁鴨類、猛禽類等體型大、食肉(魚)的鳥(niǎo)類為主,主要鳥(niǎo)種有黑鸛、東方白鸛、蒼鷺、大白鷺、灰雁、豆雁、鶚(è)、普通鵟(kuáng)、大鵟、雕鸮(xiāo)、鸕鶿等。
4.3鳥(niǎo)啄類
某500kV線路復(fù)合絕緣子鳥(niǎo)啄類故障如下圖所示。
(a)復(fù)合絕緣子傘裙啄損
(b)復(fù)合絕緣子芯棒外露
鳥(niǎo)啄類故障
引起鳥(niǎo)啄類故障的鳥(niǎo)類主要有喜鵲、大嘴烏鴉,疑似鳥(niǎo)種有灰喜鵲、禿鼻烏鴉、珠頸斑鳩、黑卷尾、灰椋鳥(niǎo)等。
4.4鳥(niǎo)體短接類
某±400kV線路鳥(niǎo)體短接類故障如下圖所示。
(a)被電擊的大鳥(niǎo)
(b)放電痕跡
鳥(niǎo)體短接類故障
引起鳥(niǎo)體短接類故障的鳥(niǎo)類體型大,一般為翅展超過(guò)1.5m的大型鳥(niǎo)類,主要鳥(niǎo)種有東方白鸛、黑鸛、大白鷺、蒼鷺、大鴇(bǎo)、黑頸鶴、斑頭雁、大鵟、普通鵟等。
5. 防鳥(niǎo)害的重要意義
近年來(lái),隨著電網(wǎng)的不斷延伸及生態(tài)環(huán)境改善,鳥(niǎo)類在架空電力線路附近活動(dòng)日益增多,由于鳥(niǎo)類活動(dòng)而引起的線路故障次數(shù)明顯上升,對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行造成了一定的影響。國(guó)網(wǎng)公司2006年線路鳥(niǎo)害全面調(diào)研統(tǒng)計(jì)表明,2004年1月至2006年10月底,公司系統(tǒng)220kV及以上線路鳥(niǎo)害跳閘共399次,占線路跳閘總數(shù)的10.43%,220kV及以上線路鳥(niǎo)害僅次于雷害和外力破壞,為第三大故障原因。2005年至2014年,公司系統(tǒng)110(66)kV及以上線路共發(fā)生鳥(niǎo)害跳閘1867次,占線路跳閘總次數(shù)的7.1%。其中2011年至2014年,110(66)kV及以上線路發(fā)生鳥(niǎo)害跳閘分別為114次、115次、180次、138次,占線路跳閘總次數(shù)的比例分別為6.8%、7.6%、10.3%、15.0%。鳥(niǎo)害故障跳閘總體呈逐年上升趨勢(shì),已成為線路主要故障原因之一,影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,防鳥(niǎo)害工作形勢(shì)較為嚴(yán)峻。
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