戶外升壓站電磁環(huán)境影響水平實(shí)測(cè)分析

曾媛　何清懷

摘 要：通過(guò)對(duì)110 kV、220 kV戶外升壓站站界和站外衰減斷面上工頻電場(chǎng)強(qiáng)度、工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)，分析其電磁環(huán)境水平和衰減規(guī)律。結(jié)果表明，戶外升壓站對(duì)站界電磁環(huán)境的影響是非常有限的；110 kV戶外升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度在10-3 ～10-2 kV/m數(shù)量級(jí)，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度在10-5 mT數(shù)量級(jí)，隨著與圍墻之間距離的增加而降低；220 kV戶外升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度在10-2 kV/m數(shù)量級(jí)，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度在10-4 mT數(shù)量級(jí)，隨著與圍墻之間距離的增加而降低，工頻電場(chǎng)強(qiáng)度、工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度符合相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。

關(guān)鍵詞：升壓站；工頻電場(chǎng)強(qiáng)度；工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度；實(shí)測(cè)

中圖分類號(hào)：TM631+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）18-0009-02

根據(jù)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，我國(guó)將大力發(fā)展風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)電項(xiàng)目。這些發(fā)電站的電能都需要通過(guò)升壓站升壓后送入電網(wǎng)。升壓站站內(nèi)的電氣設(shè)備對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的電磁污染主要有工頻電場(chǎng)、工頻磁場(chǎng)和無(wú)線電干擾，其中，最主要的污染因子是工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)。由于工頻電磁場(chǎng)看不見、摸不到，不易被察覺，而公眾又缺乏對(duì)電磁污染相關(guān)知識(shí)的了解，就對(duì)電磁污染產(chǎn)生了某些認(rèn)識(shí)誤區(qū)，因此，了解升壓站的電磁環(huán)境影響水平是十分重要的。

本文通過(guò)對(duì)110 kV和220 kV戶外升壓站的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，分析了上述兩種不同電壓等級(jí)的升壓站在各自實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度的距離變化情況。這對(duì)人們認(rèn)識(shí)升壓站電磁環(huán)境影響水平有重要的意義。

1 工頻電、磁場(chǎng)的測(cè)量

1.1 監(jiān)測(cè)對(duì)象

此次以水電站升壓站為例，選取110 kV和220 kV2個(gè)電壓等

級(jí)的升壓站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，升壓站及主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 升壓站主要技術(shù)參數(shù)

升壓站名稱 甲升壓站 乙升壓站

電壓等級(jí)/kV 110 220

布置方式 戶外 戶外

主變?nèi)萘? MVA 2×12.5 2×50+1×150

出線方式 架空出線 架空出線

配電裝置形式 戶外AIS 戶外AIS

出線回路數(shù) 110 kV出線1回 220 kV出線3回

110 kV出線2回

1.2 監(jiān)測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)方法

采用電磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x，主機(jī)型號(hào)為PMM8053B/ EHP50C；檢測(cè)出工頻電場(chǎng)強(qiáng)度的下限為10-3 kV/m，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度的下限為10-6 mT。監(jiān)測(cè)儀器都通過(guò)了國(guó)家計(jì)量部門的校驗(yàn)，在檢定有效期內(nèi)，監(jiān)測(cè)單位具有電磁輻射監(jiān)測(cè)資質(zhì)。

按照《500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技

術(shù)規(guī)范》（HJ/T 24—1998）、《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則·電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法》（HJ/T 10.2—1996）的規(guī)定，在升壓站四周圍墻外（避開進(jìn)出線）5 m處各布設(shè)4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（每側(cè)各1個(gè)點(diǎn)），用來(lái)監(jiān)測(cè)站界工頻電場(chǎng)強(qiáng)度和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度；以升壓站圍墻外（避開進(jìn)出線）5 m為起點(diǎn)，垂直于圍墻5 m為間距，依次外測(cè)至30 m處，用來(lái)監(jiān)測(cè)工頻電場(chǎng)強(qiáng)度和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度的斷面衰減規(guī)律。

1.3 監(jiān)測(cè)條件

在監(jiān)測(cè)期間，自然環(huán)境條件和運(yùn)行工況見表2.

表2 監(jiān)測(cè)期間自然環(huán)境條件和運(yùn)行工況

名稱 110 kV甲升壓站 220 kV乙升壓站

天氣狀況 晴 晴

溫度/℃ 15 26.3

濕度/% 63 42.1

在監(jiān)測(cè)期間，升壓站運(yùn)行工況見表3.

表3 監(jiān)測(cè)期間升壓站運(yùn)行工況

名稱 有功功率/MW 無(wú)功功率/Mvar 電流/A 電壓/kV

110 kV甲升壓站 20.7 0.7 55 117

220 kV乙升壓站 97.8 -12.3 116 221

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

2.1 站界工頻電磁場(chǎng)

升壓站站界工頻電場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值如表4所示。

表4 升壓站站界工頻電場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值

監(jiān)測(cè)點(diǎn)位 110 kV甲升壓站 220 kV乙升壓站

E/（kV/m） B/mT E/（kV/m） B/mT

站界東側(cè) 4×10-3 2.41×10-4 4.3×10-2 3.04×10-4

站界南側(cè) 9.6×10-2 1.17×10-4 9.6×10-2 1.60×10-4

站界西側(cè) 3.2×10-2 8.1×10-5 1.86×10-1 3.00×10-4

站界北側(cè) 1.3×10-2 3.1×10-5 3.2×10-2 8.1×10-5

注：表4中，E——工頻電場(chǎng)強(qiáng)度；B——工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度。

從表4中可以看出，110 kV甲升壓站圍墻外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度值在4×10-3～9.6×10-2 kV/m之間，最大值僅為居民區(qū)工頻電場(chǎng)強(qiáng)度限值標(biāo)準(zhǔn)（4 kV/m）的2.40%. 220 kV乙升壓站圍墻外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度值在3.2×10-2～1.86×10-1 kV/m之間，最大值僅為居民區(qū)工頻電場(chǎng)強(qiáng)度限值標(biāo)準(zhǔn)（4 kV/m）的4.65%. 110 kV甲升壓站圍墻外工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度值在3.1×10-5～2.41×10-4 mT之間，最大值僅為公眾全天影響限值（0.1 mT）的0.24%.220 kV乙升壓站圍墻外工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度值在8.1×10-5～3.04×10-4 mT之間，最大值僅為公眾全天影響限值（0.1 mT）的0.31%.

2.2 衰減斷面工頻電磁場(chǎng)

升壓站衰減斷面工頻電場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值詳見表5，工頻電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離變化的趨勢(shì)如圖1所示，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度隨距離變化的趨勢(shì)如圖2所示。

從表5和圖1中可以看出，110 kV甲升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度在10-3～10-2 kV/m數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，在距圍墻20 m以外已經(jīng)接近環(huán)境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度在10-2 kV/m數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環(huán)境本底水平。110 kV甲升壓站站外工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度在10-5 mT數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，已經(jīng)接近環(huán)境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度在10-4 mT數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環(huán)境本底水平。

表5 升壓站衰減斷面工頻電場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值

距圍墻

距離/m 110 kV甲升壓站 220 kV乙升壓站

E/（kV/m） B/mT E/（kV/m） B/mT

5 4.7×10-2 9.2×10-5 8.4×10-2 4.53×10-4

10 2.6×10-2 6.5×10-5 7.9×10-2 3.61×10-4

15 1.5×10-2 4.8×10-5 7.3×10-2 3.22×10-4

20 6×10-3 4.1×10-5 7.0×10-2 3.15×10-4

25 4×10-3 2.8×10-5 6.6×10-2 2.94×10-4

30 1×10-3 2.1×10-5 6.4×10-2 2.63×10-4

圖1 升壓站工頻電場(chǎng)強(qiáng) 圖2 升壓站工頻磁感應(yīng)強(qiáng)

度隨距離變化曲線 度隨距離變化曲線

總體而言，升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度衰減得較快，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度衰減得較慢，這主要是因?yàn)檎就饨ㄖ锖椭参锏葘?duì)工頻電場(chǎng)強(qiáng)度有較好的衰減作用，但是，對(duì)工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度較弱。

3 結(jié)論

分析110 kV和220 kV這2種不同電壓等級(jí)的戶外升壓站周圍電磁環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果后，得出如下結(jié)論：戶外升壓站站外的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度、工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度水平都較低，而且都隨著距離的增大而衰減；站外工頻電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度水平全部滿足國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，不會(huì)對(duì)鄰近居民的健康產(chǎn)生不利影響。

4 建議

電力企業(yè)和環(huán)保主管部門應(yīng)該加大宣傳力度，消除部分公眾對(duì)高壓輸變電設(shè)施的誤解和恐慌，正確認(rèn)知輸變電設(shè)施產(chǎn)生的電磁對(duì)環(huán)境造成的影響，科學(xué)、客觀地理解其存在的必要性和意義。

參考文獻(xiàn)

[1]陸繼根.輻射環(huán)境保護(hù)教程[M].南京：江蘇人民出版社，2006.

[2]于麗新，李超，杜佳，等.遼寧省某典型500 kV變電站電磁污染分布特性研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2013，36（6L）：90-94.

[3]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.HJ/T 24—1998 500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1998.

[4]王文兵，叢俊，張斌.某新型220 kV變電站周圍電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)及分析[J].中國(guó)資源綜合利用，2008，26（5）：21-23.

[5]劉岳定，王里奧，江玲燕.重慶市典型變電站站場(chǎng)外工頻電磁場(chǎng)實(shí)測(cè)分析[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2009，34（3）：138-140.

〔編輯：白潔〕

升壓站衰減斷面工頻電場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值詳見表5，工頻電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離變化的趨勢(shì)如圖1所示，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度隨距離變化的趨勢(shì)如圖2所示。

從表5和圖1中可以看出，110 kV甲升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度在10-3～10-2 kV/m數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，在距圍墻20 m以外已經(jīng)接近環(huán)境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度在10-2 kV/m數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環(huán)境本底水平。110 kV甲升壓站站外工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度在10-5 mT數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，已經(jīng)接近環(huán)境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度在10-4 mT數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環(huán)境本底水平。

表5 升壓站衰減斷面工頻電場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值

距圍墻

距離/m 110 kV甲升壓站 220 kV乙升壓站

E/（kV/m） B/mT E/（kV/m） B/mT

5 4.7×10-2 9.2×10-5 8.4×10-2 4.53×10-4

10 2.6×10-2 6.5×10-5 7.9×10-2 3.61×10-4

15 1.5×10-2 4.8×10-5 7.3×10-2 3.22×10-4

20 6×10-3 4.1×10-5 7.0×10-2 3.15×10-4

25 4×10-3 2.8×10-5 6.6×10-2 2.94×10-4

30 1×10-3 2.1×10-5 6.4×10-2 2.63×10-4

圖1 升壓站工頻電場(chǎng)強(qiáng) 圖2 升壓站工頻磁感應(yīng)強(qiáng)

度隨距離變化曲線 度隨距離變化曲線

總體而言，升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度衰減得較快，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度衰減得較慢，這主要是因?yàn)檎就饨ㄖ锖椭参锏葘?duì)工頻電場(chǎng)強(qiáng)度有較好的衰減作用，但是，對(duì)工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度較弱。

3 結(jié)論

分析110 kV和220 kV這2種不同電壓等級(jí)的戶外升壓站周圍電磁環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果后，得出如下結(jié)論：戶外升壓站站外的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度、工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度水平都較低，而且都隨著距離的增大而衰減；站外工頻電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度水平全部滿足國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，不會(huì)對(duì)鄰近居民的健康產(chǎn)生不利影響。

4 建議

電力企業(yè)和環(huán)保主管部門應(yīng)該加大宣傳力度，消除部分公眾對(duì)高壓輸變電設(shè)施的誤解和恐慌，正確認(rèn)知輸變電設(shè)施產(chǎn)生的電磁對(duì)環(huán)境造成的影響，科學(xué)、客觀地理解其存在的必要性和意義。

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[5]劉岳定，王里奧，江玲燕.重慶市典型變電站站場(chǎng)外工頻電磁場(chǎng)實(shí)測(cè)分析[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2009，34（3）：138-140.

〔編輯：白潔〕

升壓站衰減斷面工頻電場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值詳見表5，工頻電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離變化的趨勢(shì)如圖1所示，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度隨距離變化的趨勢(shì)如圖2所示。

從表5和圖1中可以看出，110 kV甲升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度在10-3～10-2 kV/m數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，在距圍墻20 m以外已經(jīng)接近環(huán)境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度在10-2 kV/m數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環(huán)境本底水平。110 kV甲升壓站站外工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度在10-5 mT數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，已經(jīng)接近環(huán)境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度在10-4 mT數(shù)量級(jí)，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環(huán)境本底水平。

表5 升壓站衰減斷面工頻電場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值

距圍墻

距離/m 110 kV甲升壓站 220 kV乙升壓站

E/（kV/m） B/mT E/（kV/m） B/mT

5 4.7×10-2 9.2×10-5 8.4×10-2 4.53×10-4

10 2.6×10-2 6.5×10-5 7.9×10-2 3.61×10-4

15 1.5×10-2 4.8×10-5 7.3×10-2 3.22×10-4

20 6×10-3 4.1×10-5 7.0×10-2 3.15×10-4

25 4×10-3 2.8×10-5 6.6×10-2 2.94×10-4

30 1×10-3 2.1×10-5 6.4×10-2 2.63×10-4

圖1 升壓站工頻電場(chǎng)強(qiáng) 圖2 升壓站工頻磁感應(yīng)強(qiáng)

度隨距離變化曲線 度隨距離變化曲線

總體而言，升壓站站外工頻電場(chǎng)強(qiáng)度衰減得較快，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度衰減得較慢，這主要是因?yàn)檎就饨ㄖ锖椭参锏葘?duì)工頻電場(chǎng)強(qiáng)度有較好的衰減作用，但是，對(duì)工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度較弱。

3 結(jié)論

分析110 kV和220 kV這2種不同電壓等級(jí)的戶外升壓站周圍電磁環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果后，得出如下結(jié)論：戶外升壓站站外的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度、工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度水平都較低，而且都隨著距離的增大而衰減；站外工頻電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度水平全部滿足國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，不會(huì)對(duì)鄰近居民的健康產(chǎn)生不利影響。

4 建議

電力企業(yè)和環(huán)保主管部門應(yīng)該加大宣傳力度，消除部分公眾對(duì)高壓輸變電設(shè)施的誤解和恐慌，正確認(rèn)知輸變電設(shè)施產(chǎn)生的電磁對(duì)環(huán)境造成的影響，科學(xué)、客觀地理解其存在的必要性和意義。

參考文獻(xiàn)

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[3]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.HJ/T 24—1998 500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1998.

[4]王文兵，叢俊，張斌.某新型220 kV變電站周圍電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)及分析[J].中國(guó)資源綜合利用，2008，26（5）：21-23.

[5]劉岳定，王里奧，江玲燕.重慶市典型變電站站場(chǎng)外工頻電磁場(chǎng)實(shí)測(cè)分析[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2009，34（3）：138-140.

〔編輯：白潔〕