戶外升壓站電磁環境影響水平實測分析
2014-11-12 21:45:58曾媛何清懷
科技與創新 2014年18期
曾媛 何清懷
摘 要：通過對110 kV、220 kV戶外升壓站站界和站外衰減斷面上工頻電場強度、工頻磁感應強度的監測，分析其電磁環境水平和衰減規律。結果表明，戶外升壓站對站界電磁環境的影響是非常有限的；110 kV戶外升壓站站外工頻電場強度在10-3 ～10-2 kV/m數量級，工頻磁感應強度在10-5 mT數量級，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強度在10-2 kV/m數量級，工頻磁感應強度在10-4 mT數量級，隨著與圍墻之間距離的增加而降低，工頻電場強度、工頻磁感應強度符合相關環保標準的要求。
關鍵詞：升壓站；工頻電場強度；工頻磁感應強度；實測
中圖分類號：TM631+.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0009-02
根據《可再生能源中長期發展規劃》，我國將大力發展風電、水電、太陽能和生物質能等可再生能源發電項目。這些發電站的電能都需要通過升壓站升壓后送入電網。升壓站站內的電氣設備對周圍環境產生的電磁污染主要有工頻電場、工頻磁場和無線電干擾，其中，最主要的污染因子是工頻電場和工頻磁場。由于工頻電磁場看不見、摸不到，不易被察覺，而公眾又缺乏對電磁污染相關知識的了解，就對電磁污染產生了某些認識誤區，因此，了解升壓站的電磁環境影響水平是十分重要的。
本文通過對110 kV和220 kV戶外升壓站的現場監測，分析了上述兩種不同電壓等級的升壓站在各自實際運行過程中的工頻電場強度和工頻磁感應強度的距離變化情況。這對人們認識升壓站電磁環境影響水平有重要的意義。
1 工頻電、磁場的測量
1.1 監測對象
此次以水電站升壓站為例，選取110 kV和220 kV2個電壓等
級的升壓站進行現場監測，升壓站及主要技術參數如表1所示。
表1 升壓站主要技術參數
升壓站名稱 甲升壓站 乙升壓站
電壓等級/kV 110 220
布置方式 戶外 戶外
主變容量/ 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 110 kV出線1回 220 kV出線3回
110 kV出線2回
1.2 監測儀器、監測方法
采用電磁場測量儀，主機型號為PMM8053B/ EHP50C；檢測出工頻電場強度的下限為10-3 kV/m，工頻磁感應強度的下限為10-6 mT。監測儀器都通過了國家計量部門的校驗，在檢定有效期內，監測單位具有電磁輻射監測資質。
按照《500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技
術規范》（HJ/T 24—1998）、《輻射環境保護管理導則·電磁輻射監測儀器和方法》（HJ/T 10.2—1996）的規定，在升壓站四周圍墻外（避開進出線）5 m處各布設4個監測點（每側各1個點），用來監測站界工頻電場強度和工頻磁感應強度；以升壓站圍墻外（避開進出線）5 m為起點，垂直于圍墻5 m為間距，依次外測至30 m處，用來監測工頻電場強度和工頻磁感應強度的斷面衰減規律。
1.3 監測條件
在監測期間，自然環境條件和運行工況見表2.
表2 監測期間自然環境條件和運行工況
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
在監測期間，升壓站運行工況見表3.
表3 監測期間升壓站運行工況
名稱 有功功率/MW 無功功率/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 監測結果與分析
2.1 站界工頻電磁場
升壓站站界工頻電場、磁感應強度現場監測值如表4所示。
表4 升壓站站界工頻電場、磁感應強度現場監測值
監測點位 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 4×10-3 2.41×10-4 4.3×10-2 3.04×10-4
站界南側 9.6×10-2 1.17×10-4 9.6×10-2 1.60×10-4
站界西側 3.2×10-2 8.1×10-5 1.86×10-1 3.00×10-4
站界北側 1.3×10-2 3.1×10-5 3.2×10-2 8.1×10-5
注：表4中，E——工頻電場強度；B——工頻磁感應強度。
從表4中可以看出，110 kV甲升壓站圍墻外工頻電場強度值在4×10-3～9.6×10-2 kV/m之間，最大值僅為居民區工頻電場強度限值標準（4 kV/m）的2.40%. 220 kV乙升壓站圍墻外工頻電場強度值在3.2×10-2～1.86×10-1 kV/m之間，最大值僅為居民區工頻電場強度限值標準（4 kV/m）的4.65%. 110 kV甲升壓站圍墻外工頻磁感應強度值在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強度值在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
升壓站衰減斷面工頻電場、磁感應強度現場監測值詳見表5，工頻電場強度隨距離變化的趨勢如圖1所示，工頻磁感應強度隨距離變化的趨勢如圖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強度在10-3～10-2 kV/m數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，在距圍墻20 m以外已經接近環境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻電場強度在10-2 kV/m數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環境本底水平。110 kV甲升壓站站外工頻磁感應強度在10-5 mT數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，已經接近環境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻磁感應強度在10-4 mT數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環境本底水平。
表5 升壓站衰減斷面工頻電場、磁感應強度現場監測值
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 升壓站工頻電場強 圖2 升壓站工頻磁感應強
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強度衰減得較快，工頻磁感應強度衰減得較慢，這主要是因為站外建筑物和植物等對工頻電場強度有較好的衰減作用，但是，對工頻磁感應強度較弱。
3 結論
分析110 kV和220 kV這2種不同電壓等級的戶外升壓站周圍電磁環境的現場監測結果后，得出如下結論：戶外升壓站站外的工頻電場強度、工頻磁感應強度水平都較低，而且都隨著距離的增大而衰減；站外工頻電場、磁場強度水平全部滿足國家環境保護標準的要求，不會對鄰近居民的健康產生不利影響。
4 建議
電力企業和環保主管部門應該加大宣傳力度，消除部分公眾對高壓輸變電設施的誤解和恐慌，正確認知輸變電設施產生的電磁對環境造成的影響，科學、客觀地理解其存在的必要性和意義。
參考文獻
[1]陸繼根.輻射環境保護教程[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].環境科學與技術，2013，36（6L）：90-94.
[3]國家環境保護總局.HJ/T 24—1998 500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范[S].北京：中國環境科學出版社，1998.
[4]王文兵，叢俊，張斌.某新型220 kV變電站周圍電磁環境監測及分析[J].中國資源綜合利用，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外工頻電磁場實測分析[J].環境科學與管理，2009，34（3）：138-140.
〔編輯：白潔〕
升壓站衰減斷面工頻電場、磁感應強度現場監測值詳見表5，工頻電場強度隨距離變化的趨勢如圖1所示，工頻磁感應強度隨距離變化的趨勢如圖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強度在10-3～10-2 kV/m數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，在距圍墻20 m以外已經接近環境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻電場強度在10-2 kV/m數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環境本底水平。110 kV甲升壓站站外工頻磁感應強度在10-5 mT數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，已經接近環境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻磁感應強度在10-4 mT數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環境本底水平。
表5 升壓站衰減斷面工頻電場、磁感應強度現場監測值
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 升壓站工頻電場強 圖2 升壓站工頻磁感應強
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強度衰減得較快，工頻磁感應強度衰減得較慢，這主要是因為站外建筑物和植物等對工頻電場強度有較好的衰減作用，但是，對工頻磁感應強度較弱。
3 結論
分析110 kV和220 kV這2種不同電壓等級的戶外升壓站周圍電磁環境的現場監測結果后，得出如下結論：戶外升壓站站外的工頻電場強度、工頻磁感應強度水平都較低，而且都隨著距離的增大而衰減；站外工頻電場、磁場強度水平全部滿足國家環境保護標準的要求，不會對鄰近居民的健康產生不利影響。
4 建議
電力企業和環保主管部門應該加大宣傳力度，消除部分公眾對高壓輸變電設施的誤解和恐慌，正確認知輸變電設施產生的電磁對環境造成的影響，科學、客觀地理解其存在的必要性和意義。
參考文獻
[1]陸繼根.輻射環境保護教程[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].環境科學與技術，2013，36（6L）：90-94.
[3]國家環境保護總局.HJ/T 24—1998 500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范[S].北京：中國環境科學出版社，1998.
[4]王文兵，叢俊，張斌.某新型220 kV變電站周圍電磁環境監測及分析[J].中國資源綜合利用，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外工頻電磁場實測分析[J].環境科學與管理，2009，34（3）：138-140.
〔編輯：白潔〕
升壓站衰減斷面工頻電場、磁感應強度現場監測值詳見表5，工頻電場強度隨距離變化的趨勢如圖1所示，工頻磁感應強度隨距離變化的趨勢如圖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強度在10-3～10-2 kV/m數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，在距圍墻20 m以外已經接近環境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻電場強度在10-2 kV/m數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環境本底水平。110 kV甲升壓站站外工頻磁感應強度在10-5 mT數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，已經接近環境本底水平。220 kV乙升壓站站外工頻磁感應強度在10-4 mT數量級，它隨著與圍墻之間距離的增加而降低，最終將衰減到環境本底水平。
表5 升壓站衰減斷面工頻電場、磁感應強度現場監測值
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 升壓站工頻電場強 圖2 升壓站工頻磁感應強
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強度衰減得較快，工頻磁感應強度衰減得較慢，這主要是因為站外建筑物和植物等對工頻電場強度有較好的衰減作用，但是，對工頻磁感應強度較弱。
3 結論
分析110 kV和220 kV這2種不同電壓等級的戶外升壓站周圍電磁環境的現場監測結果后，得出如下結論：戶外升壓站站外的工頻電場強度、工頻磁感應強度水平都較低，而且都隨著距離的增大而衰減；站外工頻電場、磁場強度水平全部滿足國家環境保護標準的要求，不會對鄰近居民的健康產生不利影響。
4 建議
電力企業和環保主管部門應該加大宣傳力度，消除部分公眾對高壓輸變電設施的誤解和恐慌，正確認知輸變電設施產生的電磁對環境造成的影響，科學、客觀地理解其存在的必要性和意義。
參考文獻
[1]陸繼根.輻射環境保護教程[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].環境科學與技術，2013，36（6L）：90-94.
[3]國家環境保護總局.HJ/T 24—1998 500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范[S].北京：中國環境科學出版社，1998.
[4]王文兵，叢俊，張斌.某新型220 kV變電站周圍電磁環境監測及分析[J].中國資源綜合利用，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外工頻電磁場實測分析[J].環境科學與管理，2009，34（3）：138-140.
〔編輯：白潔〕
