變電站防小動(dòng)物精細(xì)化管理策略研究

吳德志，張可佳

(國(guó)網(wǎng)北京市電力公司檢修分公司，北京 100073)

0 引言

隨著變電站數(shù)量的持續(xù)增加,防范小動(dòng)物的管理工作也越來(lái)越繁重。防小動(dòng)物安全管理作為電網(wǎng)變電運(yùn)維的一項(xiàng)重點(diǎn)工作,關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。一旦發(fā)生小動(dòng)物事故,輕則出現(xiàn)設(shè)備異常,重則出現(xiàn)大面積停電,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。因此在運(yùn)維工作中,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并防范小動(dòng)物,確保變電站不發(fā)生小動(dòng)物事故是一項(xiàng)非常重要的工作。

1 小動(dòng)物事故的原因和造成的影響

1.1 小動(dòng)物進(jìn)入變電站的原因

根據(jù)過(guò)去30年內(nèi)北京地區(qū)變電站小動(dòng)物事故的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)小動(dòng)物事故均發(fā)生在每年11月至來(lái)年4月。進(jìn)入變電站的小動(dòng)物包括鼠類、黃鼠狼、蛇類以及灰喜鵲、麻雀等鳥(niǎo)類。小動(dòng)物進(jìn)入變電站的原因主要有以下幾個(gè)方面。

1) 尋覓食物。無(wú)論是為了冬眠儲(chǔ)存糧食還是冬眠之后恢復(fù)體力,天氣寒冷時(shí)節(jié)小動(dòng)物難以覓食,誤入變電站尋找食物。

2) 遮蔽風(fēng)寒。冬季室外氣溫低,而變電站設(shè)備區(qū)常常溫度較高,在寒冷的季節(jié)為小動(dòng)物提供了熱量來(lái)源。

3) 適宜筑巢。變電站室外架構(gòu)給灰喜鵲等鳥(niǎo)類提供了筑巢的便利條件,并且高度符合鳥(niǎo)類的筑巢習(xí)性。如果變電站的建筑構(gòu)造或設(shè)備存在孔洞,也會(huì)吸引麻雀等其它鳥(niǎo)類筑巢安家。

不同種類的小動(dòng)物進(jìn)入變電站的原因也不盡相同,可以根據(jù)實(shí)際情況采取不同的防范措施,從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。

1.2 小動(dòng)物事故造成的影響

通過(guò)列舉電網(wǎng)發(fā)生的兩起小動(dòng)物事故案例來(lái)說(shuō)明小動(dòng)物事故造成的影響。一是某110 kV變電站3號(hào)變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳113、203開(kāi)關(guān),母聯(lián)245自投成功,未影響負(fù)荷。事后檢查分析事故原因?yàn)辄S鼠狼爬至10 kV出口支瓶線夾壓接處,造成相間短路故障,后發(fā)展為三相故障。二是某110 kV變電站的10 kV開(kāi)關(guān)室發(fā)生異響,全站失電,事故導(dǎo)致少送電1.9 kWh。事后檢查分析事故原因?yàn)槔鲜笈赖介_(kāi)關(guān)柜母線上,引起弧光短路,又因主變10 kV側(cè)過(guò)流保護(hù)跳閘壓板松動(dòng)導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng),越級(jí)跳閘擴(kuò)大為全站停電事故。通過(guò)兩起小動(dòng)物事故案例可總結(jié)出小動(dòng)物事故對(duì)變電站、電網(wǎng)穩(wěn)定、送電量等有著重大影響,輕則出現(xiàn)設(shè)備異常,重則出現(xiàn)大面積停電,從而給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)不便。

2 現(xiàn)有防范措施的種類和不足

2.1 現(xiàn)有防范措施的種類

現(xiàn)有的變電站防小動(dòng)物措施主要有主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。

1) 主動(dòng)式措施包括放置鼠藥和粘鼠板。鼠藥包含針對(duì)老鼠的引誘劑,可引誘老鼠吞食。粘鼠板將鼠藥和水溶性膠粘劑結(jié)合,可有效減少老鼠食用鼠藥后亂竄的情況。此外,部分變電站設(shè)備間安裝驅(qū)鼠器,利用其發(fā)出18～30 kHz的掃頻聲波,使進(jìn)站的小動(dòng)物產(chǎn)生不適,從而驅(qū)趕小動(dòng)物離開(kāi)。

2) 被動(dòng)式措施包括封堵和圍擋。例如,室外電容器設(shè)置1.7 m甚至全封閉的圍欄；室外通往電纜夾層的通風(fēng)口加裝密網(wǎng)；變電站每個(gè)設(shè)備間門(mén)口加裝0.4 m高度的擋鼠板；電纜夾層通往站外的電纜孔洞做嚴(yán)密封堵等。圍擋和封堵可以將變電站設(shè)備和小動(dòng)物保持物理隔絕,從根本上杜絕小動(dòng)物接近設(shè)備,防止小動(dòng)物事故的發(fā)生。

2.2 現(xiàn)有防范措施的不足

1) 管理方式粗獷。防小動(dòng)物措施沒(méi)有考慮到小動(dòng)物類型和室內(nèi)設(shè)備類型,未做到差異化、精細(xì)化管理。

2) 存在著防范資源的過(guò)度浪費(fèi)。目前防小動(dòng)物措施是在變電站所有設(shè)備間均布置數(shù)量可觀的鼠藥、粘鼠板和擋鼠板,成本較高。

3) 定期更換鼠藥和粘鼠板工作量大。運(yùn)維人員需要找到變電站各個(gè)設(shè)備間的鼠藥位置進(jìn)行更換,位置越多越容易出現(xiàn)遺漏。

以某110 kV變電站ZZY為例,此站為敞開(kāi)式半戶內(nèi)結(jié)構(gòu),電容器在戶外,變壓器半戶內(nèi)結(jié)構(gòu),110 kV開(kāi)關(guān)室、10 kV開(kāi)關(guān)室及所內(nèi)變電容器室為戶內(nèi)結(jié)構(gòu)。變電站一層包含廚房、宿舍、備班室、主控室、10 kV開(kāi)關(guān)室、主變間、接地變所內(nèi)變室。目前擋鼠板和鼠藥盒布置如圖1所示。

圖1 擋鼠板和鼠藥盒布置情況

從圖1可看出,所有設(shè)備區(qū)的出入門(mén)均安裝了擋鼠板,在每個(gè)設(shè)備區(qū)均布置了鼠藥盒,面積較大的10 kV開(kāi)關(guān)室放置了6個(gè)鼠藥盒。僅變電站ZZY一層就安裝了11個(gè)擋鼠板,布置了14個(gè)鼠藥盒。

該變電站近十年未發(fā)生過(guò)室內(nèi)小動(dòng)物事故,從結(jié)果導(dǎo)向來(lái)看,當(dāng)前防小動(dòng)物措施比較到位。但從管控過(guò)程來(lái)看,防小動(dòng)物措施的管理還是存在一些不足。從例行的防小動(dòng)物措施檢查情況來(lái)看,鼠藥基本未被動(dòng)過(guò),站室內(nèi)基本未檢查到小動(dòng)物尸體,可見(jiàn)目前的變電站防小動(dòng)物措施防范資源過(guò)度浪費(fèi),管理方式粗獷,不符合當(dāng)前精細(xì)化管理的要求。

3 防范措施改進(jìn)策略

3.1 變電站精細(xì)化分類

以北京某運(yùn)維班轄內(nèi)管理的變電站為例,其中19座變電站的設(shè)備類型、建設(shè)方式以及所處環(huán)境均存在差異,這對(duì)該運(yùn)維班防范小動(dòng)物的精細(xì)化管理提出了較高要求。

為制定精細(xì)化的變電站防小動(dòng)物管理策略,根據(jù)變電站情況,按照設(shè)備類型、是否戶外、地理位置、環(huán)境四個(gè)維度對(duì)變電站進(jìn)行分類(見(jiàn)表1)。

表1 變電站分類統(tǒng)計(jì)表

1) 設(shè)備類型。研究發(fā)現(xiàn),變電站設(shè)備類型對(duì)防小動(dòng)物措施的布置有很重要影響。例如GIS設(shè)備變電站的一次設(shè)備全部被密封在金屬管中,實(shí)現(xiàn)小動(dòng)物與一次設(shè)備的物理隔絕。針對(duì)此類變電站僅需做好部分非GIS設(shè)備(接地變、所內(nèi)變)和二次設(shè)備的防小動(dòng)物措施即可[1]。

2) 是否戶外。北京很多市區(qū)變電站位于室內(nèi),部分變電站采用全地下或半地下的形式。由于此類變電站只有少數(shù)幾個(gè)甚至一個(gè)進(jìn)入站室的入口,因此對(duì)入口做好管控措施即可有效地防范小動(dòng)物。如果有戶外設(shè)備,則需要加強(qiáng)對(duì)鳥(niǎo)類的防范措施。

3) 地理位置。地理位置是按照變電站在北京環(huán)路的分布界定的,四環(huán)內(nèi)以居住和辦公為主,四環(huán)外綠化、公園的面積大幅度增加,因此,四環(huán)外野生動(dòng)物數(shù)量也會(huì)相應(yīng)增加,而四環(huán)內(nèi)以與人共居的動(dòng)物較多。

4) 環(huán)境。根據(jù)變電站所處環(huán)境的不同,將其分為居住區(qū)、餐飲區(qū)、綠化區(qū)和辦公區(qū)。居住區(qū)包括居民小區(qū)、棚戶區(qū)等,居住區(qū)寵物較多,流浪動(dòng)物也不在少數(shù)；餐飲區(qū)包括餐館、小商鋪、食堂等,餐飲區(qū)由于廚余垃圾較多,會(huì)吸引大量的流浪動(dòng)物以及老鼠等,處于餐飲區(qū)周邊的變電站防小動(dòng)物壓力較大；綠化區(qū)包括公園、綠化帶等,綠化區(qū)的動(dòng)物大部分為野生小動(dòng)物,如黃鼠狼和蛇等,鳥(niǎo)類也較多；辦公區(qū)包括寫(xiě)字樓、停車場(chǎng)、商場(chǎng)等,辦公區(qū)一般處在鬧市區(qū),沒(méi)有居民居住,動(dòng)物數(shù)量少,給變電站造成的事故風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低。

3.2 改進(jìn)方案

3.2.1 戶內(nèi)/半戶內(nèi)設(shè)備

以變電站ZZY為例。變電站ZZY坐落于某小區(qū)內(nèi),附近有較多的商鋪和小區(qū)自建板房,屬于典型的居住區(qū)環(huán)境,進(jìn)入變電站的小動(dòng)物有老鼠、貓、狗和鳥(niǎo)類等。因此,可以對(duì)變電站ZZY一層的防小動(dòng)物措施做出如圖2所示改進(jìn)。

圖2 變電站ZZY一層的防小動(dòng)物措施改進(jìn)

擋鼠板僅在變電站主控樓與站外隔絕的出入門(mén)安裝,例如與站院相通的大門(mén)、3號(hào)變與10 kV開(kāi)關(guān)室門(mén)(3號(hào)變?yōu)榘氤ㄩ_(kāi)式結(jié)構(gòu)),由于這些門(mén)屬于常閉防火門(mén),使得各房間處于一個(gè)相對(duì)封閉的狀態(tài),可以有效隔絕貓、狗等小動(dòng)物進(jìn)入設(shè)備間；電纜夾層與設(shè)備間的大門(mén)也應(yīng)安裝擋鼠板,可以隔絕電纜夾層的老鼠進(jìn)入設(shè)備間。在每個(gè)擋鼠板靠近設(shè)備間一側(cè)配置鼠藥或粘鼠板,如果小動(dòng)物進(jìn)站,可以保證其被鼠藥氣味吸引,從而被誘殺。

經(jīng)過(guò)改造后,擋鼠板和鼠藥盒精準(zhǔn)配置,形成防小動(dòng)物雙重保障,而變電站一層擋鼠板數(shù)量降至5個(gè),鼠藥盒降至4個(gè),節(jié)省了成本并且運(yùn)維工作量降低,運(yùn)維質(zhì)量提高,實(shí)現(xiàn)了對(duì)防小動(dòng)物過(guò)程管理的精準(zhǔn)把控。

3.2.2 戶外設(shè)備

戶外變電站接觸的小動(dòng)物種類多,其中不乏貓、狗以及鳥(niǎo)類。以該運(yùn)維班所轄110 kV變電站G為例。該站110 kV設(shè)備區(qū)、電容器均在戶外,35 kV開(kāi)關(guān)室、10 kV開(kāi)關(guān)室、接地變所內(nèi)變均在戶內(nèi)。該站地處西北五環(huán)內(nèi),緊鄰小區(qū),戶外開(kāi)闊,樹(shù)木較少,鳥(niǎo)類、鼠、貓、狗是變電站防范的重點(diǎn)。

1) 針對(duì)室外設(shè)備區(qū)的鳥(niǎo)類防范,由于變電站G周邊基本無(wú)樹(shù)木,110 kV的門(mén)型架構(gòu)成為鳥(niǎo)類優(yōu)良的棲息、筑巢場(chǎng)所。鑒于周邊有居民,不宜使用驅(qū)鳥(niǎo)器,可以采用引導(dǎo)法,在變電站四周安裝人造鳥(niǎo)巢,引導(dǎo)鳥(niǎo)類在人造鳥(niǎo)巢中棲息。此外,在門(mén)型架構(gòu)上加裝驅(qū)鳥(niǎo)裝置——風(fēng)力反光驅(qū)鳥(niǎo)器,干擾驚嚇鳥(niǎo)類,防止其在架構(gòu)上筑巢。以上兩種方法配合,可以有效降低鳥(niǎo)類在戶外設(shè)備上筑巢的概率。

2) 很多位于居住區(qū)的敞開(kāi)式設(shè)備變電站,使用縫隙較大的鐵柵欄與居民區(qū)隔離。鐵柵欄容易銹蝕,維護(hù)成本較高且縫隙較大,居民區(qū)的老鼠、貓、狗等小動(dòng)物極易穿過(guò)柵欄進(jìn)入變電站。有的變電站雖然有圍墻,但是大門(mén)采用的是柵欄。變電站基建時(shí)一般應(yīng)采用符合標(biāo)準(zhǔn)高度的圍墻,大門(mén)采用密封金屬材質(zhì)大門(mén),可以有效地防范地面小動(dòng)物進(jìn)入變電站。對(duì)于圍墻較低的,圍墻頂部可以安裝專用的防攀爬圍欄,圍欄向站外傾斜,可有效阻止跳躍攀爬能力強(qiáng)的小動(dòng)物進(jìn)站。

3) 過(guò)去10年內(nèi),北京地區(qū)發(fā)生的小動(dòng)物事故均發(fā)生在變壓器的穿墻套管或母線橋的位置。為了掛地線方便,穿墻套管和母線橋在部分位置留有少量的裸露部分,一旦小動(dòng)物爬到穿套位置極容易發(fā)生相間短路。因此,穿墻套管位置一定要做好絕緣措施,使用絕緣護(hù)套將穿套和母線橋室外部分全部包裹嚴(yán)密。一旦發(fā)現(xiàn)絕緣護(hù)套破損或者丟失情況,及時(shí)列缺,日常巡視時(shí)應(yīng)加強(qiáng)關(guān)注。

3.2.3 電纜夾層

變電站電纜夾層與站外電纜溝封堵不嚴(yán)密時(shí),非常容易出現(xiàn)鼠患。有老鼠甚至沿著市政污水管道爬到污水井進(jìn)入電纜夾層。因此,電纜夾層防鼠措施一定要到位。以變電站ZZY電纜夾層防小動(dòng)物措施為例(見(jiàn)圖3)。電纜夾層配置2個(gè)入口擋鼠板,10個(gè)鼠藥盒,部分鼠藥盒配置位置已經(jīng)被新投運(yùn)的電纜占據(jù),更換難度大。2個(gè)擋鼠板位置的出入口直接和設(shè)備間相通,因此擋鼠板設(shè)置在此處是合適的,可以適當(dāng)減少鼠藥盒位置。經(jīng)過(guò)調(diào)整后,鼠藥盒數(shù)量降低至2個(gè)(圖3中A、B兩處鼠藥盒保留),既發(fā)揮了鼠藥的作用,擋鼠板又保證老鼠不會(huì)通過(guò)出入口進(jìn)入設(shè)備間。

圖3 變電站ZZY電纜夾層防小動(dòng)物措施

4 結(jié)束語(yǔ)

變電站防小動(dòng)物管理是一個(gè)整體、細(xì)致的工作。變電站防小動(dòng)物的水平高低決定了電力運(yùn)維工作精細(xì)化管理水平的高低。因此,通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)粗獷式的防小動(dòng)物管理措施進(jìn)行改進(jìn),針對(duì)不同變電站情況制定不同的防范措施,避免資源過(guò)度浪費(fèi),提高防范效率,真正實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理,做到任意時(shí)段對(duì)關(guān)鍵戰(zhàn)線、關(guān)鍵設(shè)備的雙精準(zhǔn)管控。