220 kV變電站立體防鳥害系統(tǒng)

張 浩，方 宇，陸 松

(國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司，江蘇 蘇州 215004)

0 引言

隨著生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn)，城市內(nèi)和郊區(qū)的變電站鳥類活動均顯著增多，變電站內(nèi)的鳥害缺陷數(shù)量急劇增加，對電力系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行造成威脅，同時增加了電力作業(yè)人員處理鳥害的工作量。

220 kV變電站絕大部分為室外布置，由于設(shè)備主體存在空隙，造成了鳥害頻發(fā)的可能。變電站內(nèi)的門型架構(gòu)主要包括主變壓器架構(gòu)及母線門型架構(gòu)，當(dāng)鳥巢受外力作用掉落或者鳥口銜金屬絲掉落時，將直接造成變壓器短路或母線短路故障。同樣，220 kV變電站內(nèi)的隔離開關(guān)若存在鳥害缺陷，將可能造成隔離開關(guān)短路故障。

目前，變電站內(nèi)鳥害防治措施主要有超聲波驅(qū)鳥、聲音驅(qū)鳥、驅(qū)鳥刺等。然而由于變電站內(nèi)的設(shè)備多樣，不同型號的同類型設(shè)備存在較大差別，上

述防鳥害措施缺乏針對性，防鳥害效果并不理想。

因此，針對220 kV變電站內(nèi)鳥害缺陷頻發(fā)的門型架構(gòu)及隔離開關(guān)，針對性地布置分布式防鳥害措施，并布置變電站級主動激光防鳥害系統(tǒng)，提升變電站內(nèi)設(shè)備個體和變電站整體的防鳥害能力，做到全方位、立體防鳥害，提高電力系統(tǒng)供電可靠性。

1 變電站分布式防鳥害系統(tǒng)構(gòu)建

1.1 變電站內(nèi)門型架構(gòu)分布式防鳥害

為實現(xiàn)對變電站門型架構(gòu)防鳥全覆蓋，采用蘇州供電公司研制的變電站門型架構(gòu)防鳥網(wǎng)，輔以一定數(shù)量的反光板驅(qū)鳥器、防鳥刺等傳統(tǒng)防鳥裝置，實現(xiàn)可靠防鳥，克服以往各種驅(qū)鳥方式存在的覆蓋性不足、鳥類可能存在適應(yīng)性的缺點。

該防鳥網(wǎng)本身可折疊、可拼接，能夠適用于不同長度的門型架構(gòu)，長途運輸靈活方便，自身留有孔洞易于可靠固定，防鳥網(wǎng)具有免維護(hù)的特點，后續(xù)無需再停電維護(hù)。通過布置變電站門型架構(gòu)防鳥網(wǎng)，蘇州供電公司220 kV變電站內(nèi)門型架構(gòu)鳥害缺陷大幅度減少，門型架構(gòu)上未再出現(xiàn)鳥害缺陷。

1.2 變電站內(nèi)隔離開關(guān)分布式防鳥害

2019年7月—2019年8月，蘇州供電公司220 kV變電站共發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)鳥害缺陷143起，防鳥害形勢嚴(yán)峻。隔離開關(guān)鳥害缺陷主要集中在單柱垂直伸縮式及雙柱垂直伸縮式兩類隔離開關(guān)上。

1.2.1 單柱垂直伸縮式

缺陷主要發(fā)生于GW22，GW16，GW10，SPV等隔離開關(guān)，此類隔離開關(guān)鳥窩主要位于本體基座內(nèi)及主支持瓷瓶上方。案例二為某變電站SPV-126型隔離開關(guān)，鳥窩位于隔離開關(guān)A相本體底座處，此處有全敞開式空腔。

1.2.2 雙柱垂直伸縮式

缺陷主要發(fā)生于VR2D-E型隔離開關(guān),鳥窩主要位于本體基座、主支持瓷瓶上方、地刀靜樁頭上。某變電站采用VR2D-E型隔離開關(guān)，鳥窩位于該隔離開關(guān)B相本體一次引線搭接板處。

1.2.3 變電站隔離開關(guān)分布式防鳥害措施

以往對隔離開關(guān)的防鳥害缺乏重視，大部分隔離開關(guān)均沒有采用針對性的驅(qū)鳥措施，根據(jù)蘇州地區(qū)220 kV變電站隔離開關(guān)鳥害的具體情況，設(shè)計了以下兩種不銹鋼金屬防鳥擋板，分別用于封閉兩種不同類型隔離開關(guān)存在的空腔，從而實現(xiàn)隔離開關(guān)設(shè)備級的鳥害防護(hù)，如圖1所示。

圖1 隔離開關(guān)不銹鋼金屬防鳥擋板

2 變電站主動激光防鳥害系統(tǒng)構(gòu)建

2.1 變電站主動激光防鳥害系統(tǒng)原理

變電站主動激光防鳥害系統(tǒng)的基本驅(qū)鳥原理與一般激光驅(qū)鳥相同，都是利用激光驅(qū)鳥器裝置工作時發(fā)出的波長為520～532 nm的“棒狀”綠色激光，綠色激光棒掃射過來時，鳥類猶如看到綠色大棒，以此達(dá)到驅(qū)鳥效果。不同之處在于主動激光防鳥害系統(tǒng)的激光驅(qū)鳥裝置不是固定安裝的，而是通過將其安裝在高智能自動運轉(zhuǎn)云臺之上，實現(xiàn)全覆蓋的掃描，持續(xù)不斷掃射整個變電站。久而久之，影響附近鳥類賴以生存、棲息和覓食的生態(tài)環(huán)境，最終遠(yuǎn)離防護(hù)區(qū)域，從根本上預(yù)防并杜絕鳥害事故發(fā)生。

主動激光防鳥害系統(tǒng)白天的驅(qū)鳥范圍100～300m，夜間驅(qū)鳥范圍可超過500m，通過更改激光束的掃描速度、角度及激光功率，讓鳥類防不勝防。主動激光防鳥害系統(tǒng)具有云臺巡航、速度可調(diào)、定時、記憶、自檢、無線遙控控制功能。

2.2 變電站主動激光防鳥害系統(tǒng)布局

單個主動激光防鳥害裝置的覆蓋范圍有限，通過布置多個裝置，構(gòu)成變電站級的防鳥害系統(tǒng)。在對變電站進(jìn)行查勘的基礎(chǔ)上，確定變電站主動激光防鳥害裝置配置數(shù)量及布點位置。該典型站通過分散布點，實現(xiàn)對變電站內(nèi)220 kV設(shè)備區(qū)、110 kV設(shè)備區(qū)及主變區(qū)域的全覆蓋。通過主動云臺系統(tǒng)，激光驅(qū)鳥器對整個變電站形成激光網(wǎng)絡(luò)掃射覆蓋，從而實現(xiàn)動態(tài)的激光驅(qū)鳥，實現(xiàn)變電站級防鳥害。

3 變電站立體防鳥害系統(tǒng)構(gòu)建

無論是驅(qū)鳥刺、聲音驅(qū)鳥還是激光驅(qū)鳥，都是單一維度、單一原理的驅(qū)鳥，存在一定局限性。為了打破這種局限，提高電力系統(tǒng)供電可靠性，做到變電站全方位、立體防鳥害，提出了220 kV變電站立體防鳥害系統(tǒng)，如圖2所示，由變電站級防鳥害系統(tǒng)以及設(shè)備級分布式防鳥害系統(tǒng)組成。

圖2 變電站立體防鳥害系統(tǒng)

3.1 變電站級防鳥害系統(tǒng)

變電站級防鳥害系統(tǒng)包括主動激光驅(qū)鳥裝置和變電站環(huán)境維護(hù)兩個方面。根據(jù)變電站具體布局布置足量的主動激光驅(qū)鳥裝置，通過云臺巡邏功能，在變電站形成一個不停變換的激光網(wǎng)絡(luò)。

同時，通過定期對變電站內(nèi)和站外進(jìn)行清理，確保變電站周圍沒有鐵絲、銅絲等可導(dǎo)電物體。此類垃圾來源一般是工程建設(shè)遺留，極易造成較大的電力故障。

3.2 設(shè)備級分布式防鳥害系統(tǒng)

針對220 kV變電站內(nèi)鳥害缺陷頻發(fā)的門型架構(gòu)及隔離開關(guān)，有針對性地設(shè)計了門型架構(gòu)防鳥網(wǎng)及不銹鋼金屬防鳥擋板，結(jié)合停電工作，對變電站門型架構(gòu)和隔離開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)布置，提高變電站設(shè)備個體的防鳥害能力。在變電站其他設(shè)備上布置傳統(tǒng)的驅(qū)鳥刺、聲音驅(qū)鳥等設(shè)備，從而實現(xiàn)變電站內(nèi)設(shè)備級的分布式防鳥。

通過設(shè)備級和變電站級兩級防鳥害系統(tǒng)，采用不同原理的多種防鳥害方法，極大提高了220 kV變電站的防鳥害能力，目前已建立立體防鳥害系統(tǒng)的變電站，未再出現(xiàn)過鳥害缺陷。

4 結(jié)語

提出了一種變電站立體防鳥害系統(tǒng)，通過變電站級和設(shè)備級分布式兩級防鳥害，采用主動激光驅(qū)鳥、專用防鳥擋板和門型架構(gòu)防鳥網(wǎng)三種創(chuàng)新的防鳥方法，實現(xiàn)220 kV變電站全方位、立體防鳥害，極大提升220 kV變電站內(nèi)設(shè)備個體和變電站整體的防鳥害能力。

該系統(tǒng)克服了以往單一防鳥方式的局限性，采用多種原理的防鳥害方法，具有高覆蓋、長時效、高可靠的特點，所采用的創(chuàng)新方法適應(yīng)性強(qiáng)，安裝靈活，可結(jié)合設(shè)備停電分批次改造，具有良好的推廣價值，可廣泛應(yīng)用于220 kV變電站，確保電力系統(tǒng)供電可靠性。