随着电网建设和生态环境的改善,由鸟类活动引起的输电线路故障数量明显增加,其中鸟类排泄引起的输电线路闪络,是导致线路跳闸的最主要原因。为保证电力系统的安全稳定运行,需要对引起输电线路跳闸的鸟粪闪络特性和机理进行深入研究,从而有针对性地提出鸟害防治措施。本文围绕直流电压下鸟粪导致的输电线路闪络问题进行了如下几个方面的研究:分析了鸟粪通道下落过程中可能造成输电线路闪络的三种不同下落模式,以浸渍了鸟粪模拟液的棉布条模拟鸟粪,研究了直流电压下存在鸟粪通道时空气间隙的放电规律,获得了模拟鸟粪对空气间隙击穿电压的影响规律。利用COMSOL Multiphysics有限元计算软件对鸟粪下落导致的电场畸变和电位分布变化进行了仿真分析。实验和仿真结果表明,模拟鸟粪的下落位置对空间电场的畸变有重要影响,而空间电场的畸变又是造成间隙击穿电压下降的主要原因。为研究鸟粪闪络的放电过程,将下落的鸟粪通道看作一个电位悬浮体,把“导线-鸟粪-横担”放电间隙等效为“棒-棒-板”和“棒-棒-棒”组合空气间隙放电模型,研究了电位悬浮导体的空间位置和空气间隙击穿电压之间的关系。基于实验和仿真,对组合空气间隙放电过程进行了分析。研究表明组合空气间隙放电是分阶段发展的,电晕放电产生的空间电荷是造成击穿电压随电位悬浮导体空间位置变化的主要原因。利用长空气间隙光-电信号同步观测系统研究了正极性冲击电压作用下“棒-棒-板”空气间隙的放电发展过程。在此基础上,基于流注稳定发展电位梯度的变化规律,提出了关于组合空气间隙击穿电压的计算方法。结合现场运行经验和±400kV柴拉线沿线鸟类的最大鸟粪长度,给出了考虑鸟粪闪络条件下空气间隙绝缘距离的推荐值以及相关的防鸟害措施。结合本文研究内容和中国电力科学研究院的相关研究课题,对±400kV柴拉直流输电线路进行了防鸟害改造,实际运行情况证明了鸟害防治的有效性。