某220kV線路鳥害故障淺析

三峽電力職業(yè)學(xué)院 徐金雄

某220kV線路鳥害故障淺析

三峽電力職業(yè)學(xué)院 徐金雄

本文通過(guò)對(duì)某次鳥害事故原因的分析，提出了針對(duì)鳥害事故的預(yù)防措施，提高了對(duì)于鳥害治理的水平。

故障；放電；鳥害；建議

1 基本情況

1.1 故障概述

2012年12月19日04時(shí)59分04秒，220kVⅠ嘉欒1保護(hù)光纖差動(dòng)、縱聯(lián)距離、距離I段動(dòng)作，重合成功；220kVⅠ嘉欒2光纖差動(dòng)、縱聯(lián)距離動(dòng)作，重合成功，本次跳閘未造成負(fù)荷損失。

嘉和變Ⅰ嘉欒1光纖差動(dòng)保護(hù)測(cè)距為距嘉和變21.4公里（55-56#塔附近），故障相中相(A相)；光纖距離零序保護(hù)測(cè)距為距嘉和變22.1公里（56-57#塔附近），故障相中相(A相)；

欒川變Ⅰ嘉欒2光纖差動(dòng)保護(hù)測(cè)距為距欒川變104.3公里（55-56#塔附近），故障相中相(A相)；光纖距離零序保護(hù)測(cè)距為距欒川變103.6公里（56-57#塔附近），故障相中相(A相）。

1.2 故障區(qū)段基本情況

220kVⅠ嘉欒線從500kV嘉和變到220kV欒川變，桿塔共計(jì)278基，其中鐵塔260基、砼桿18基，由某省勘測(cè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，某省送變電公司施工，某市供電公司運(yùn)行維護(hù)。線路1-142#導(dǎo)線采用2×LGJ-300/40，142#-278#導(dǎo)線采用LGJ-500/65，全線架空地線一根為JLB-150鋁包鋼絞線，一根為OPGW-150-16B1光纜。其中1-4#及36-278#單回架設(shè)，導(dǎo)線水平排列，5-35#與220kV嘉曙線4-34#同塔雙回架設(shè)，導(dǎo)線垂直排列。故障段始于65#塔，止于75#塔，故障區(qū)段長(zhǎng)度5.553km，故障桿塔為73#自立角鋼塔，呼高39m，絕緣子采用FXB-220kV/120kN型復(fù)合絕緣子，串長(zhǎng)2.15m，串型為I型雙并聯(lián)，并聯(lián)串?dāng)?shù)為2串。

Ⅰ嘉欒線的故障區(qū)段位于丘陵、山區(qū)地帶，海拔400-600m，臨近伊河、陸渾水庫(kù)及支流。該段區(qū)域氣候類型為暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候和亞熱帶雨林氣候，春夏季以東南風(fēng)為主，秋冬季以西北風(fēng)為主，年平均氣溫為18.5℃，年降雨量為600-800mm，年平均日照2600時(shí)。

1.3 故障時(shí)段天氣

事故當(dāng)日，故障區(qū)段氣情況為：陰冷干燥天氣，氣溫2℃，無(wú)持續(xù)風(fēng)向，風(fēng)力3級(jí)左右，最大平均風(fēng)速為3.9m/s，短時(shí)大風(fēng)為3.6m/s，相對(duì)濕度為76%RH，降水量0mm，氣壓為92.12kPa，當(dāng)天無(wú)雨雪冰凍。

2 故障巡視及處理

當(dāng)天05時(shí)03分，該市供電公司輸電運(yùn)檢工區(qū)接到調(diào)度命令后，隨即組織巡視、技術(shù)、管理人員緊急趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障點(diǎn)查找及巡視。根據(jù)故障測(cè)距數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)制定了以220kVⅠ嘉欒線57#塔為中心，在42～72#區(qū)段分20組進(jìn)行巡視的巡檢方案?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)地形因素以及故障測(cè)距顯示的中心位置，巡檢人員判斷55#、56#、57#、58#、59#號(hào)桿塔發(fā)生故障的幾率較高，因此對(duì)該區(qū)段進(jìn)行了重點(diǎn)排查。

當(dāng)日06時(shí)53分～07時(shí)47分，各組人員陸續(xù)抵達(dá)故障區(qū)段并開展地面檢查；10時(shí)17分，各組匯報(bào)未發(fā)現(xiàn)永久性故障，重新制定巡視方案：一是對(duì)42～72#進(jìn)行登塔檢查，二是以56～57#為中心向兩側(cè)延伸10公里，將巡視范圍擴(kuò)大到28～78#進(jìn)行登桿檢查；當(dāng)晚上17時(shí)55分，巡檢人員巡視到73#塔時(shí)，發(fā)現(xiàn)A相（中相）絕緣子及桿塔上附著大量鳥糞，絕緣子表面、橫擔(dān)側(cè)、絕緣子掛點(diǎn)處有異常痕跡，但由于天色已暗，無(wú)法鑒別，初步判斷為鳥害，當(dāng)日巡視工作結(jié)束。

20日上午07點(diǎn)40分，洛陽(yáng)供電公司再次對(duì)Ⅰ嘉欒線73#塔進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取證，登塔后發(fā)現(xiàn)73#塔A相絕緣子及掛點(diǎn)處發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，放電痕跡明顯，符合絕緣子閃絡(luò)特征。

故障發(fā)生后，線路重合閘成功，絕緣子絕緣性能未受到破壞，線路運(yùn)行正常。由于該基塔為酒杯型塔，故障點(diǎn)絕緣子位于水平排列中相位置，無(wú)法帶電更換，因此，計(jì)劃待線路停電后更換，并做試驗(yàn)。

圖1 鳥糞及閃絡(luò)痕跡 圖2 桿塔上附著的大量鳥糞

3 故障原因分析

3.1 故障原因排查與初步分析

3.1.1 故障點(diǎn)所處環(huán)境及故障時(shí)天氣分析

Ⅰ嘉欒線地處洛陽(yáng)市南部縣域，位于嵩縣、欒川山區(qū)、丘陵地帶，不屬于鳥類遷徙通道，線路周圍高大樹木稀少，附近活動(dòng)的鳥類以喜鵲、烏鴉、野鴿子為主。

12月19日Ⅰ嘉欒線故障時(shí)間為凌晨04∶59，故障時(shí)天氣陰冷干燥，氣溫2度左右，風(fēng)力3級(jí)左右，無(wú)雨雪冰凍。根據(jù)故障時(shí)間及故障線路外部環(huán)境狀況分析，可以排除外力破壞、覆冰舞動(dòng)、雷擊、風(fēng)偏等故障類型。

3.1.2 Ⅰ嘉欒線73#塔故障原因分析

Ⅰ嘉欒線73#塔為直線塔，導(dǎo)線水平排列。其中A相故障絕緣子為復(fù)合絕緣子（型號(hào)：FXB-220kV/120kN，2005年掛網(wǎng)運(yùn)行），按照省電力系統(tǒng)污穢區(qū)域分布圖及電力系統(tǒng)絕緣配置標(biāo)準(zhǔn)，Ⅰ嘉欒線73#塔屬B級(jí)污穢區(qū)且滿足220kV直線塔絕緣配置要求，同時(shí)故障時(shí)天氣陰冷干燥，氣溫2度左右，根據(jù)絕緣子運(yùn)行情況及故障點(diǎn)天氣環(huán)境情況，可以排除污閃的可能。

根據(jù)73#塔橫擔(dān)及周圍遺留的大量鳥糞，結(jié)合桿塔、絕緣子閃絡(luò)痕跡，故障特征非常明顯，基本可以判斷本次跳閘為一起鳥害引起的絕緣子閃絡(luò)故障。

3.1.3 故障測(cè)距問(wèn)題分析

由于Ⅰ嘉欒線1-142#導(dǎo)線采用2×LGJ-300/40，142#-278#導(dǎo)線采用LGJ-500/65，其中雙300導(dǎo)線每公里阻抗0.0548+j0.302，單500導(dǎo)線每公里阻抗0.107+j0.428，保護(hù)測(cè)距計(jì)算時(shí)采用的是線路全長(zhǎng)阻抗的平均值0.08329+j0.3707687，從嘉和變側(cè)來(lái)看，保護(hù)測(cè)距會(huì)偏小，所以本次實(shí)際故障點(diǎn)距嘉和變距離大于保護(hù)測(cè)距距離，根據(jù)阻抗比例推算故障點(diǎn)位置與實(shí)際故障點(diǎn)位置基本一致?？梢源_定73#塔A相為本次故障點(diǎn)。

3.2 已采取防鳥害措施效果分析

Ⅰ嘉欒線投運(yùn)于2008年，運(yùn)行狀況良好，由于線路所處環(huán)境、空氣質(zhì)量較好，63-77#塔距離陸渾水庫(kù)及支流相對(duì)較近且周圍無(wú)高大數(shù)木。根據(jù)省公司發(fā)布的鳥害易發(fā)區(qū)域特征，市供電公司于2011年已將Ⅰ嘉欒線此段線路作為防鳥害的重點(diǎn)地段，并在桿塔絕緣子掛點(diǎn)上方橫擔(dān)上下兩側(cè)橫材安裝了防鳥刺。

此次防鳥刺未起到防鳥效果，屬于特殊鳥類導(dǎo)致防鳥刺失效的偶發(fā)事件。

3.3 故障原因分析結(jié)論

運(yùn)維單位于12月10日-12日期間對(duì)Ⅰ嘉欒線1-86#進(jìn)行過(guò)一次周期性巡視，其中73#塔未發(fā)現(xiàn)鳥窩及鳥糞，也未發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常。

此次73#塔及附近相鄰桿塔均無(wú)鳥窩，故障桿塔下方及周邊也未發(fā)現(xiàn)鳥類尸體或其他異常痕跡，排除鳥類除筑巢閃絡(luò)及鳥類身體短路的可能。

針對(duì)73#塔放電痕跡，此次故障絕緣子掛點(diǎn)螺栓及上端均壓環(huán)最為清晰明顯，絕緣子傘裙表面未發(fā)現(xiàn)放電燒白的痕跡。同時(shí)，絕緣子傘裙沿面散布鳥糞多為點(diǎn)狀分布，片狀分布少面積下，整體較為清潔，不存在鳥糞堆積的現(xiàn)象。因此，我們認(rèn)為本次故障屬于突發(fā)性鳥害故障，為鳥糞閃絡(luò)。

4 建議

本次事故，暴露了運(yùn)維單位對(duì)鳥類習(xí)性及防鳥方式研究還存在不足，鳥害防治手段較為薄弱，缺乏多措并舉、多設(shè)防線的綜合防范辦法。筆者認(rèn)為，可以從下幾個(gè)方面有效預(yù)防同類事故發(fā)生：

1）針對(duì)73#塔故障情況，目前閃絡(luò)絕緣子不影響線路運(yùn)行，運(yùn)維公司應(yīng)更換該串閃絡(luò)絕緣子，并進(jìn)一步做憎水性試驗(yàn)。同時(shí)，以73#塔為中心增設(shè)防鳥刺，并將繼續(xù)增加桿塔絕緣子掛點(diǎn)防鳥刺的安裝數(shù)量，擴(kuò)大安裝范圍。

2）在鳥害重點(diǎn)部位，應(yīng)設(shè)置多種防鳥方案，如設(shè)置擋鳥板，多措并舉，有效預(yù)防鳥害。

3）在現(xiàn)有防鳥害工作基礎(chǔ)上，研究并嘗試使用新型加大傘裙絕緣子、防鳥罩、導(dǎo)線絕緣護(hù)套等防鳥方式，提高防鳥害治理水平。

[1]程來(lái)等.引導(dǎo)式防鳥法在輸電線路運(yùn)行中的探索與實(shí)踐[J].浙江電力,2015(06).

[2]王德吉等.新型超高壓輸電線路鳥害防范措施研究[J].四川電力技術(shù),2015(04).

[3]張進(jìn)等.輸電線路鳥刺安裝位置和數(shù)量的探討[J].山西電力,2015(03).

[4]王震宇.新型配電線路防治鳥害技術(shù)[J].上海電力學(xué)院院報(bào),2014(B04).

徐金雄（1984—），男，湖北黃梅人，講師，主要從事電氣運(yùn)行與檢修方面的研究。