淺析220kV輸電工程之電磁環境影響

杜悅愛

(廣東電網公司東莞供電局，廣東 東莞 523000)

電力系統在運行的過程中，輸電線路有著十分重要的作用，不僅有效的保障了電力資源的安全輸送，還電力系統安全穩定運行的根本。但是，由于電力系統在運行的過程中，其輸電導線容易受到電流的影響，從而產生電磁場，因此這就對電力系統內部結構有著一定的影響，而且也對周圍居民的身體健康有著一定的保障。為此，我們就要通過對電場強度值和磁感應強度計算的方法，來對電磁環境影響進行分析評價，從而找到相應的解決辦法，來對其進行處理。以確保電力系統的正常運行。

1 輸電線所產生的電磁影響情況

電力系統在運行過程中，所產生的電磁影響主要是來源于電壓和周圍環境之間的作用，使得輸電線路中產生一定的電磁效應，這就對電力系統安全穩定的運行有著極為嚴重的影響。目前，在我國電力行業發展的過程中，我國輸電線路所輸送的電流主要是交流電。這就使得導線周圍產生交變電場，它和靜電場所產生的電磁效應基本上是一樣的，其頻率較低，容易受到電流的影響，其場強出現變化。而且對于220kv的輸電工程來說，輸電線路在運行的過程中，就很容易受到場強的影響，其實輸電線路受到電磁污染，從而使其出現電暈放電的現象，這樣不僅對電力資源的質量有著極大的影響，還給人們帶來了巨大的經濟損失。因此，我們就要采用相關的分析方法，來對電磁影響情況進行詳細的了解。

根據相關研究分析，我們發現輸電線路出現電暈，主要是由導線表面和部分構件引起的，其電暈放電量的大小和輸電線路電壓的大小有著密切的關系。不過，由于其放電大小和導線直徑面積成反比例關系，因此我們在輸電線路在應用的過程中就要對其表面的直徑面積進行嚴格的要求。此外，外界環境的因素也是電子環境影響產生的主要因素之一，尤其在天氣條件比較惡劣的情況下，電磁效應就會更加的明顯。可見我們在對輸電線路電磁環境影響情況進行分析了解的時候，不僅要對電力輸電系統的內部情況進行分析，還要考慮到外界環境的影響，進而采用相應的措施來減少電磁效益對電力系統的影響。

2 電場強度值的計算

2.1 計算單位長度導線上等效電荷

目前，我們在對導線的上等效電荷進行計算分析的過程中，主要是利用鏡像計算方法在對其進行處理，再利用矩陣方程來對電力系統中多導線線路來對其進行處理。因此在計算單位長度導線上等效電荷的時候，我們就要對各導線對地電壓的單列矩陣、上等效電荷的單列矩陣以及單位系數所組成的方陣等參數進行確定。而且在對220kv輸電系統的電磁強度值進行研究計算分析的時候，還要對環境保護的相關問題進行考慮，從而根據相關的計算公式和計算結構，來對計算單位長度導線的上等電荷進行確定，為人們提供有用的計算信息。

2.2 計算由等效電荷產生的電場

空間任意一點的電場強度可根據疊加原理計算得出，而且對于三相交流線路，可根據求得的電荷計算空間任一點電場強度的水平和垂直分量。其中相關的數據參數主要有，各導線的實部電荷在該點產生場強的水平分量、各導線的虛部電荷在該點產生場強的水平分量、各導線的實部電荷在該點產生場強的垂直分量、各導線的虛部電荷在該點產生場強的垂直分量等。此外，地面處(y=0)電場強度的水平分量。離地面1～3m范圍內場強的垂直分量和最大場強較接近，可以用場強的垂直分量表征其電場強度合成量，因此只需要計算電場的垂直分量。

本工程輸電線路大部分架設在農田中，在經過居民區時均適當抬高了架設高度，均滿足設計規范要求(220kV不低于7.5m)。在本次評價工頻電場強度計算中，針對不同的方案分別選擇不同的具有代表性的集中高度以及對應的臨界高度進行計算，磁感應強度和無線電干擾強度計算選擇6m。

3 磁感應強度的計算

所謂的磁感應強度是指描述磁場強弱和方向的基本物理量。是矢量，常用符號B表示。磁感應強度也被稱為磁通量密度或磁通密度。在物理學中磁場的強弱使用磁感強度(也叫磁感應強度)來表示，磁感強度大表示磁感強;磁感強度小，表示磁感弱。

由于工頻情況下電磁場具有準靜態性，線路的磁場僅由電流產生，輸電線路在空間任一點產生的工頻磁場可根據安培定律，按照矢量疊加原理計算得出。

其中，需要的系數主要有著磁感應強度、磁場強度(A/m)、為真空中的磁導率、導線中的電流值(A)等。而且在對于三相線路，由于相位不同形成的磁感應強度水平和垂直分量均必須分別考慮電流間的相角，按相位矢量合成。影響范圍內工頻磁場計算結果。

4 電磁環境影響評價

(1)評價的標準、范圍。公眾總受照射劑量(包括已有電磁輻射背景影響和擬建項目設施可能或已經造成影響之和)不應大于規定值，即以4kv/m作為居民區工頻電場強度評價標準，以0.1mT作為居民區磁感應強度評價標準。以送電線路走廊兩側30m帶狀區域為工頻電場、磁場的評價范圍。

(2)環境影響分析。根據相關的數據信息，對于220kV同塔雙回路單分裂輸電線路，當下線導線高度低于65m時，距中相線投影點區域即邊相導線地面投影點附近.地面1.5m高度處的未畸變工頻電場強度超過4kV，m:當下線導線高度大于6.5m時，線路下方地面1r5m高度處的未畸變工頻電場強度小于4kv/m。對于220kV單回路單分裂輸電線路，當下線導線高度低于6.8m時，距中相線投影點4～6m區域即邊相導線地面投影點附近。地面1.5m高度處的未畸變工頻電場強度超過4kV/m。

當下線導線高度大于6.8m時，線路下方地面1r5m高度處的未畸變工頻電場強度小于4kv/m。地面電場強度隨著離開線路距離增加迅速降低，當離開線路約20m，地面1.5m高度處的電場強度基本小于0.3kv/m，不足評價標準的7.5%。

通過相應的計算值我們可以了解到，當線高6m時，220kV輸電線路產生的磁場強度最大值為10.83A/m(相當于0.0136mT)。線高8m時，220kV輸電線路產生的磁場強度最大值為9～m，占評價標準的10%左右。該最大值一般出現在邊導線內側下方，然后再隨著離開邊導線距離的增加逐漸減小。相對于0.1mT的評價標準而言，220kV輸電線路產生的磁場強度遠小于評價標準，對周圍環境影響較小。

總之，只有在距中相線投影點4—6m區域內，地面附近電場強度接近或超過國家標準限值(4kV/m)，為環境污染超標區，長期在這地帶附近活動的人群應注意采取輻射防護措施。沿線其余區域的電場強度均小于國家標準。沿線評價區域的磁場強度遠小于國家標準限值(0.1mn，最大值約為國家標準限值的10%。

5 結束語

總而言之，在我國電力行業發展的過程中，電磁環境的產生不僅對電力資源的質量有著極為嚴重的影響，還給周圍居民的日常生活帶來困擾，因此我們就要采用相關的技術手段和計算方法來對電力系統中輸電設備的電磁強度和磁感應強度的相關數值進行分析，進而對電磁環境的影響進行綜合性的評價，以確保我國電力行業的可持續發展。

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