變電站鳥(niǎo)害防治
1.1 鳥(niǎo)害能夠?qū)е碌墓收?/p>
絕緣子串是鳥(niǎo)害產(chǎn)生故障的最主要部位,同時(shí)也有極少部分故障發(fā)生在電力設(shè)備的間隙處。通常情況下都會(huì)因?yàn)橐韵逻@幾種因素而導(dǎo)致故障:對(duì)于一些體型較大的鳥(niǎo)類(lèi)而言,當(dāng)其飛行時(shí)極有可能造成單相接地與短路故障;在鳥(niǎo)類(lèi)繁殖的季節(jié),變電站在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的溫度,鳥(niǎo)類(lèi)通常都會(huì)在電力設(shè)備附近進(jìn)行筑巢,造成極大的安全隱患;在一般情況下鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)使用鐵絲、枯草及樹(shù)枝等作為筑巢的材料,因此會(huì)縮短電力設(shè)備的絕緣安全距離,遇到大風(fēng)或潮濕的天氣很有可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的電力設(shè)備故障或者是接地故障等。
1.2 鳥(niǎo)害發(fā)生的時(shí)間分析
針對(duì)國(guó)內(nèi)某變電站遭受鳥(niǎo)害導(dǎo)致故障的次數(shù)進(jìn)行深入分析可知,每年的2月份到5月份是鳥(niǎo)害發(fā)生頻率最高的時(shí)間段。在這段時(shí)間內(nèi),鳥(niǎo)類(lèi)開(kāi)始大量繁殖,活動(dòng)更加頻繁,因此這段時(shí)間也成為相關(guān)工作人員治理鳥(niǎo)害的重點(diǎn)時(shí)間段。其次,在同一天不同的時(shí)間段鳥(niǎo)類(lèi)的活動(dòng)頻率并不相同,一天中鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)的巔峰通常是早上和傍晚。
1.3 鳥(niǎo)類(lèi)筑巢位置分析
針對(duì)該變電站中鳥(niǎo)類(lèi)筑巢的位置進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知,變電站內(nèi)變壓器構(gòu)架、線路門(mén)型構(gòu)架、母線上方構(gòu)架及電流互感器的底部等區(qū)域是鳥(niǎo)類(lèi)最喜歡筑巢的地方,由于這些區(qū)域相對(duì)平坦,存在較多樁頭,鳥(niǎo)類(lèi)筑巢得到了很大的便利,同時(shí)由于電力設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的溫度,導(dǎo)致鳥(niǎo)類(lèi)更喜歡在這些地方進(jìn)行筑巢。
2 變電站智能驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)研究
2.1 電子聲音驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)
這種技術(shù)的主要原理就是利用聲音來(lái)驅(qū)趕鳥(niǎo)類(lèi),而聲音通常情況下都會(huì)使用鳥(niǎo)類(lèi)天敵以及噪聲為主,對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)造成刺激,進(jìn)一步讓鳥(niǎo)類(lèi)感受到恐慌與緊張。在應(yīng)用電子聲音驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)充分保障地勢(shì)開(kāi)闊,同時(shí)變電站周?chē)荒苡写罅康木用?,避免噪音?duì)人類(lèi)的生活產(chǎn)生影響。站在實(shí)際應(yīng)用效果的層面進(jìn)行分析,電子聲音驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)更適用于小范圍應(yīng)用。該技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用和完善已經(jīng)逐漸成為當(dāng)前鳥(niǎo)害防治過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一。
2.2 超聲波驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)
對(duì)于鳥(niǎo)類(lèi)而言,超聲波對(duì)其生理系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一定的破壞性與刺激性,應(yīng)用超聲波技術(shù)會(huì)導(dǎo)致鳥(niǎo)類(lèi)的生存環(huán)境進(jìn)一步惡化,進(jìn)而產(chǎn)生良好的驅(qū)鳥(niǎo)效果。通常情況下超聲波驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中不會(huì)設(shè)置超過(guò)20kHz的超聲波頻率,確保超聲波不會(huì)穿透人體對(duì)人類(lèi)的身體健康產(chǎn)生影響,并同時(shí)保障這種頻率的超聲波能夠?qū)B(niǎo)類(lèi)產(chǎn)生刺激,進(jìn)而起到驅(qū)趕鳥(niǎo)類(lèi)的效果。就當(dāng)下大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而言,該技術(shù)有著十分明顯的維修量小、適用范圍廣、性能可靠、使用壽命長(zhǎng)、低電壓和低功耗的優(yōu)勢(shì),在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)應(yīng)用有著良好的應(yīng)用效果,能夠起到持久的驅(qū)鳥(niǎo)效果。
3 基于巡檢機(jī)器人超聲波智能驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)實(shí)踐
通過(guò)上文對(duì)超聲波技術(shù)的分析可知,應(yīng)用超聲波驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)有著性能可靠、壽命較長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),能夠形成良好的驅(qū)鳥(niǎo)效果。隨著近年來(lái)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,超聲波驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)也得到了完善與優(yōu)化,開(kāi)始向著智能化的方向發(fā)展,更是未來(lái)變電站驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)的大勢(shì)所趨,能夠最大程度地控制變電站鳥(niǎo)害而引發(fā)的故障。
3.1 驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)的功能框圖介紹
巡檢機(jī)器人超聲波智能驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)作為變電站智能化驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)的代表,應(yīng)用十分廣泛,巡檢機(jī)器人自身的供電由鋰電池組負(fù)責(zé),其具備自動(dòng)充電功能,以此能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)超聲波驅(qū)鳥(niǎo)劑設(shè)備對(duì)太陽(yáng)能電池板與蓄電池的依賴性,通過(guò)單片機(jī)有效控制巡檢器正常運(yùn)行。驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)的功能框圖如圖1所示。
3.2 驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)適應(yīng)性設(shè)計(jì)
雖然超聲波技術(shù)能夠起到驅(qū)趕鳥(niǎo)類(lèi)的效果,但是很多超聲波設(shè)備在應(yīng)用的過(guò)程中受到外界因素的干擾難以保障穩(wěn)定的驅(qū)鳥(niǎo)效果[1]。因此,在針對(duì)超聲波驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,確保超聲波驅(qū)鳥(niǎo)技術(shù)的作用能夠充分地發(fā)揮出來(lái)。
例如,在應(yīng)用巡檢機(jī)器人的過(guò)程中,可以加工超聲波裝置設(shè)計(jì)安裝在巡檢機(jī)器人的后蓋板部位,不但可以提升超聲波的覆蓋范圍,同時(shí)還能夠最大程度地降低超聲波受到干擾的問(wèn)題出現(xiàn),超聲波驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備的應(yīng)用效率得以充分提升。其次,在應(yīng)用巡檢機(jī)器人的過(guò)程中,要充分考量變電站中阻波器、鐵塔、開(kāi)關(guān)箱、門(mén)架等鳥(niǎo)類(lèi)筑巢較多的部位,將其作為驅(qū)鳥(niǎo)工作開(kāi)展的重點(diǎn),避免變電站設(shè)備受到鳥(niǎo)害的影響。為確保變電站驅(qū)鳥(niǎo)需求得到充分的滿足,建議采用斜向上的方式安裝超聲波探頭,對(duì)于一些安裝在室外的超聲波設(shè)備要保障其防水性,避免雨水對(duì)其正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。
3.3 智能綜合驅(qū)鳥(niǎo)裝置
作為當(dāng)前變電站應(yīng)用最為廣泛的智能型驅(qū)鳥(niǎo)裝置之一,智能綜合驅(qū)鳥(niǎo)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)“高智能、四手段、雙探測(cè)”的技術(shù)目標(biāo)[2]。
所謂高智能就是指智能綜合驅(qū)鳥(niǎo)裝置具備高度智能性。傳統(tǒng)驅(qū)鳥(niǎo)手段所采用的驅(qū)鳥(niǎo)裝置在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中,鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)逐漸產(chǎn)生適應(yīng)性,對(duì)驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備發(fā)出的亮光與聲音等都會(huì)免疫,嚴(yán)重影響驅(qū)鳥(niǎo)效果。而應(yīng)用智能綜合驅(qū)鳥(niǎo)裝置,由于自身智能性較強(qiáng),能夠通過(guò)對(duì)頻率的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)高效率驅(qū)鳥(niǎo),通過(guò)智能系統(tǒng)的運(yùn)行搜集一些驅(qū)趕鳥(niǎo)類(lèi)效果更好的頻率,隨后將其納入系統(tǒng)的驅(qū)鳥(niǎo)頻率變化中。智能綜合驅(qū)鳥(niǎo)裝置在長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用的過(guò)程中驅(qū)鳥(niǎo)效果并不會(huì)下降,相反還能夠形成良好的驅(qū)鳥(niǎo)效果。
四手段是指智能綜合驅(qū)鳥(niǎo)裝置通過(guò)以下4種手段來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)鳥(niǎo)目標(biāo)。第一,利用超聲波發(fā)射器,向靠近鳥(niǎo)類(lèi)的方向發(fā)射超聲波驅(qū)趕鳥(niǎo)類(lèi);第二,鳥(niǎo)類(lèi)的天敵是老鷹,借助高仿真模擬器發(fā)出老鷹的聲音有效驅(qū)趕附近的鳥(niǎo)類(lèi);第三,利用高強(qiáng)度的強(qiáng)光頻閃等對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)行驅(qū)趕;第四,對(duì)于槍聲?shū)B(niǎo)類(lèi)天生會(huì)有恐懼感,通過(guò)模擬器發(fā)出槍聲對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)行驅(qū)趕。智能綜合驅(qū)鳥(niǎo)裝置在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)參照不同的實(shí)際情況采用不同的手段,驅(qū)鳥(niǎo)效果較高,現(xiàn)階段已經(jīng)被眾多變電站廣泛的應(yīng)用[3]。
雙探測(cè)是指記住雷達(dá)技術(shù)探測(cè)規(guī)定范圍內(nèi)的鳥(niǎo)類(lèi),或者是采用高靈敏的拾音器對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的聲音進(jìn)行探測(cè),若發(fā)現(xiàn)附近存在鳥(niǎo)類(lèi)或者是檢測(cè)到鳥(niǎo)類(lèi)聲音的情況下,該裝置會(huì)立即啟動(dòng),進(jìn)而在最大程度上規(guī)避因鳥(niǎo)類(lèi)接近而造成變電站故障問(wèn)題的發(fā)生。
4 新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置
新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置采用532mm波長(zhǎng)、500mW的綠色激光實(shí)現(xiàn)對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的驅(qū)趕,對(duì)于變電站驅(qū)鳥(niǎo)工作而言新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置適用性更強(qiáng)[4]。其采用200V市電、蓄電池、風(fēng)能或者太陽(yáng)能作為電源,保障設(shè)備供電的可靠性,將新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置安裝在變電站主控樓上就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)變電站的覆蓋控制。在激光掃描的過(guò)程中,能夠?qū)λ降孛孢M(jìn)行垂直或者是360°旋轉(zhuǎn)的掃描,更可以通過(guò)預(yù)先設(shè)定自動(dòng)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行掃描。新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置的應(yīng)用簡(jiǎn)單方便,無(wú)需斷電,后期維護(hù)工作量更小。
4.1 新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置主要構(gòu)成部分
新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置激光發(fā)射模塊主要包括激光獎(jiǎng)勵(lì)源、光學(xué)擴(kuò)束整形模塊及激光器,其主要用于發(fā)射出鳥(niǎo)類(lèi)敏感的激光。電源模塊用于接入市電并為新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置提供電力能源[5]。時(shí)控單元主要用于從上述顯示控制模塊中接收時(shí)間設(shè)置指令,并控制所述激光發(fā)射模塊、光感控制模塊及二維掃描機(jī)構(gòu)的工作時(shí)間。光感控制模塊參照不同的光照強(qiáng)度對(duì)所述激光發(fā)射模塊提供相應(yīng)的光功率信號(hào)。顯示控制模塊主要用于控制變電站驅(qū)鳥(niǎo)裝置工作,顯示該裝置的告警信息、參數(shù)信息等。
4.2 新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置主要特點(diǎn)
該裝置安全可靠,能夠提前預(yù)防鳥(niǎo)害,鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)該裝置的長(zhǎng)期運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生依賴性。新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置能夠?qū)ψ冸娬局苓咗B(niǎo)類(lèi)生存、覓食及棲息環(huán)境進(jìn)行改變,促使鳥(niǎo)類(lèi)產(chǎn)生一種恐懼心理,進(jìn)而起到提前防范鳥(niǎo)害的作用。新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置在激光掃描線路預(yù)設(shè)完畢之后,只要滿足電力能源的供應(yīng)就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的運(yùn)行,應(yīng)用靈活性較強(qiáng)。新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置機(jī)身采用高科技材料,有著良好的防雷防輻射效果,為其自身的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了充分的保障。新型智能激光驅(qū)鳥(niǎo)裝置的應(yīng)用降低了公司的管理和運(yùn)行成本,又提高變電站運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,保證了電網(wǎng)的安全運(yùn)行[6]。
5 結(jié)語(yǔ)
總而言之,驅(qū)鳥(niǎo)害應(yīng)作為一項(xiàng)長(zhǎng)期性的工程,針對(duì)鳥(niǎo)害引發(fā)的故障進(jìn)行深入分析,因?yàn)轼B(niǎo)巢所引發(fā)的變電站故障頻率相較于鳥(niǎo)糞導(dǎo)致的故障頻率高上很多。因此,對(duì)于變電站日常巡視頻率的強(qiáng)化有著十分重要的作用與意義,及時(shí)發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)巢并及時(shí)做出應(yīng)對(duì)措施,最大程度控制因鳥(niǎo)巢而引發(fā)的故障出現(xiàn)。與此同時(shí),變電站還可以及時(shí)應(yīng)用物理方式、聲音驅(qū)鳥(niǎo)、激光驅(qū)鳥(niǎo)等方式阻止鳥(niǎo)類(lèi)在變電站筑巢。對(duì)于鳥(niǎo)害的防治措施,可以常年實(shí)施,轉(zhuǎn)變以往被動(dòng)開(kāi)展,以主動(dòng)的方式開(kāi)展鳥(niǎo)害治理工作,增強(qiáng)鳥(niǎo)害治理的長(zhǎng)效性。電力部門(mén)應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到,鳥(niǎo)類(lèi)適應(yīng)環(huán)境的能力極強(qiáng),應(yīng)當(dāng)采取有效的措施防止鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)驅(qū)鳥(niǎo)方式產(chǎn)生適應(yīng)性,配合相應(yīng)的技術(shù)措施與管理措施降低變電站的鳥(niǎo)害影響。