输电线路防鸟害关键技术研究-电力技术讲座课件PPT

1、输电线路防鸟害关键技术研究1廖 昊 爽国网江西省电力有限公司电力科学研究院中国昆明2020 年 11 月目录概述123456常见的防鸟装置2涉鸟故障差异化生态防治未来发展趋势架空输电线路涉鸟故障相关鸟种及其习性架空输电线路涉鸟故障机理分析1 概述近年来，人类对自然生态环境的保护力度逐渐加大，鸟类数量急剧增加、活动范围日趋扩大，鸟类对输电线路的安全运行带来了严重的影响。据国内外研究统计表明，架空输电线路涉鸟故障跳闸已超过输电线路跳闸的10%， 鸟类活动继雷击和外破之后成为输电线路的第三大跳闸原因。以此同时，受鸟类活动影响的输电线路电压等级也逐年攀升，在2016年首次出现了750kV交流线路鸟害跳

2、闸的现象，由此可见，涉鸟故障跳闸对我国输电通道的影响呈逐年扩大趋势，已严重影响了电网的安全稳定运行。32 输电线路涉鸟故障机理分析42.1 涉鸟故障分类当鸟类在输电线路上排便、筑巢、飞行、鸟啄等活动时，引起输电设备损坏 或造成输电线路跳闸、故障停运，称之为输电线路涉鸟故障。根据电力部门的运 行经验和国内外学者的统计分析，输电线路涉鸟故障可分为鸟粪类故障、鸟体短 接类故障、鸟巢类故障、鸟啄类故障和其他次生类故障。鸟粪类故障是指鸟类在杆塔附近泄粪时，鸟粪形成导电通道，引起杆塔空气 间隙击穿，或鸟粪附着于绝缘子上引起的沿面闪络，导致的架空输电线路跳闸。 因此，鸟粪类故障又可细分为鸟粪污染类和泄粪类故

3、障。2.2 鸟粪类故障5鸟粪污染类故障是由于鸟粪附着在绝缘子表面，具有一定导电率的鸟粪在潮 湿的环境下，降低了绝缘子的表面电阻，在工频电压作用下建立起局部电弧，最 终发生污闪跳闸。造成此类故障的鸟类可能是在杆塔上聚集成群的小型鸟类和选 择在杆塔上栖息的大型鸟类。（1）鸟粪污染类故障6大型鸟类泄粪时，高导电率、粘稠 的长串粪便在下落或沿绝缘子向下流淌的 过程中，短接绝缘子部分空气间隙，使电 场畸变和外绝缘强度下降，导致空气击穿 跳闸。（2）泄粪类故障7鸟体短接类故障是指鸟类身体使架空输电线路相（极）间或相（极）对地间 的空气间隙距离减少，导致空气击穿引起的架空输电线路跳闸。江西8西藏2.3鸟体短

4、接类故障鸟类在杆塔上筑巢时，较长的鸟巢材料使架空输电线路相（极）间或相（极）对地间的有效绝缘距离减少或短接，由此而引起的架空输电线路跳闸。鸟巢类故障（江西）鸟巢类故障（浙江宁波）2.4 鸟巢类故障910不同鸟类所筑鸟巢的形态、材料及对线路的危害程度各不相同。黑领椋鸟的巢喜鹊的巢东方白鹳的巢大鵟的巢常见鸟巢特征鸟类啄损复合绝缘 子伞裙或护套， 造成复 合绝缘子的损坏或闪络。2.5 鸟啄类故障11由于杆塔上鸟巢的存在，使得蛇类会爬上杆塔捕食幼鸟和鸟蛋，并造成次生 故障。2.6 其他次生类故障123 涉鸟故障相关鸟种及其习性13相对于雷击、外力破坏、污闪等其它输电线路常见故障，涉鸟故障的独特之处在于

5、，引起故 障的原因是鸟类活动，而鸟类又是非常聪明、环境适应性强的物种，其防治工作的难度也因 此明显增大。运行经验表明，不同的鸟类将导致不同类型的线路涉鸟故障，且其防治策略也不尽相同。对鸟类行为及其与输电线路交互作用的理解有助于分析防治措施的有效性。为使输电线路涉鸟故障的防治更有针对性，有必要对在输电线路上活动的常鸟种及其各自的 习性进行分析14架空输电线路导地线与铁塔的稳定性、高度都优于一般树木，可扩大鸟类的视野、提升捕食 效率，如伯劳把输电线路作为它觅食最好的场所，因为输电线路的高度、视野正好便利它对 地面进行最精细的筛查，猎物易为其所捕获。有些鸟类虽然经常在线路上、铁塔上活动，但不易引起输

6、电线路故障，如线路上常见的麻雀，由于个体小，且以植食性食物为主、粪便量小且呈颗粒状，不易粘合堆积在绝缘子上，撞击 时难以导致线路短路，也不易引起鸟粪闪络；雉科鸟类飞翔能力差，不易飞上高压铁塔，且 巢为简易地面巢，不会选择输电线路筑巢；大型涉禽的鹤类，因为后趾和前面三趾不在同一平面上，无法对握，不能在杆塔上站立。鸟类区系组成具有显著差异，南方地区丘陵、平原较多，植被茂盛，且多有湖泊、河流、水 田，在线路周边活动的常见鸟类有水鸟、小型留鸟，鸟粪类、鸟巢类故障较多。北方地区平原地区较多，广阔而平坦，在线路周边活动的常见鸟类有水鸟、猛禽，鸟粪类、鸟体短接类故障较多。3.1 涉鸟故障相关鸟种153.1

7、涉鸟故障相关鸟种黑鹳东方白鹳红隼大鵟大嘴乌鸦3.1 涉鸟故障相关鸟种16秃鼻乌鸦喜鹊灰喜鹊黑领椋鸟丝光椋鸟栖息地选择：鸟类栖息地又称生境是指能为物种生存或繁殖使用的所有环境因素总和。根据 鸟类生活史的不同阶段，通常将栖息地分为越冬栖息地、停息地栖息地和繁殖栖息地。水、 食物、隐蔽度是鸟类栖息地选择的三个影响因素。领地意识：鸟类繁殖期通常占有一定的领域，不允许其他鸟类尤其是同种鸟类侵入，称占区 现象。鸟类领域一般与体型大小有关，猛禽的领域行为较强，领域面积大，一般达几平方千米（km2），而雀形目等小型鸟类的领域较小，只有几百平方米（m2）。筑巢位置的选择性：部分鸟类对电力设施具有一定的偏向性,有

8、过繁殖经历的鸟类出于对原 巢址的依恋，往往会多年在同一地点繁殖；鸟类喜欢50Hz的电磁波，有温度，因此喜欢在绝缘子附近筑巢。173.2 涉鸟故障相关鸟种习性繁殖：每年4至7月属鸟类的繁殖期，为保证繁殖顺利进行，鸟类筑巢活动也最频繁。运行 经验表明，江西电网输电线路的鸟巢类故障在3月至8月发生次数最多，这与鸟类的繁殖行为 密切相关。3.2 涉鸟故障相关鸟种习性18迁徒：由于3月份是江西省冬候鸟集群，准备迁飞的月份，而11月份是冬候鸟刚进入江西越 冬，大量集群的月份。这两个时期的大型候鸟倾向于在河流、湖泊等地区集中，一些候鸟的 集群数量可达到数千只，使得水系附近的杆塔发生泄粪和电击类故障的概率明显

9、增大。3.2 涉鸟故障相关鸟种习性194常见防鸟装置目前国内外电力部门应用的防鸟装置可分为挡鸟类、引鸟类和驱鸟类三种类 型。挡鸟类防鸟装置主要为防鸟盒、防鸟挡板、防鸟刺、防鸟针板、防鸟罩、防 鸟护套和防鸟拉线等。驱鸟类防鸟装置主要为旋转式风车、反光镜、仿生等惊鸟装置和声、光、电等电子式驱鸟装置。引鸟类防鸟装置主要为人工鸟巢和人工栖鸟架。4.1 挡鸟类防鸟装置4.2 驱鸟类防鸟装置4.3 引鸟类防鸟装置防鸟盒失效防鸟刺失效惊鸟装置失效驱鸟装置失效防鸟挡板掉落全面封堵后，耐张绝缘子串上筑巢4.4防鸟装置存在的问题245 涉鸟故障差异化生态防治人们对野生动物的保护意识日益加强，传统的运维模式已不能适

10、应新时代的需求。在江西鄱阳湖地区的东方白鹳，是国家一级保护动物，省爱鸟协会协同森林公安对 开展了一系列保护工作，线路运行人员不能随意进行鸟巢清理，而东方白鹳的活动又 对线路运行构成很大的安全隐患。255 涉鸟故障差异化生态防治26差异化安装区域：应根据杆塔涉鸟故障风险分布图、历史涉鸟故障及运行经验，划分架空输电线路涉鸟故障重点区域，差异化安装防鸟装置。防鸟装置选择：根据涉鸟故障鸟种类型及特点，差异化选择或改进防鸟装置。小鸟-鸟巢类措施，大鸟-鸟粪类措施，综合措施；在选用防鸟针板时，应根据鸟类的腿长，合理选择针长，黑鹳、东方白鹳（针长大于50cm）、大鵟、红隼和大嘴乌鸦（针长 大于20cm）等。5 涉鸟故障差异化生态防治27生态涉鸟故障防治宜采取疏堵结合方式。防鸟装置只安装在绝缘子正上方危险区域内，利用人工鸟巢和栖鸟架合理引导鸟类在其他安全区栖息或筑巢。合理处置鸟巢不能伤害幼鸟、破坏鸟蛋。对由短树枝构成的喜鹊巢，予以保留。其它鸟类如黑领椋鸟用藤、草等较长材料所筑 的鸟巢，按下述方式处理： a）对于离线路绝缘子串挂点水平距离2m以内的鸟巢，将鸟巢 移至离杆塔较远的安全区内，并宜使用人工鸟巢平台辅助固定鸟巢。若鸟巢是由于封堵不到位引起，应及时对原鸟巢位置进行严