220 kV擬建輸變電工程環境影響評價分析

郭 磊，李 媛，丁國君，張 遠

（國網河南省電力公司電力科學研究院，鄭州 450052）

220 kV擬建輸變電工程環境影響評價分析

郭 磊，李 媛，丁國君，張 遠

（國網河南省電力公司電力科學研究院，鄭州 450052）

隨著電網規模的不斷擴大，220 kV電壓等級的輸變電網絡將越來越多地介入人們的日常生活，如何對民眾關心的220 kV輸變電工程進行客觀的環境影響評價分析成為越來越重要的實際問題。以某擬建220 kV輸變電工程環境影響評價為例，介紹了評價因子尤其是電磁環境的現狀監測、類比監測及模式預測綜合分析，深入分析了該擬建輸變電工程環境影響評價全過程，對輸變電工程環境影響評價工作具有一定的指導意義。

電磁環境；公眾曝露；等效電荷法；電場強度；磁場強度；工業企業廠界環境噪聲

strength; magnetic field strength; industrial enterprises noise

背景

隨著經濟迅速增長，社會用電量急劇增加，部分區域的供電容載比降低較大，已經接近或者低于供電安全容載要求，電力供應不足已經成為制約經濟社會發展的屏障。為了滿足區域負荷增長的需要，加強地區的電網結構，系統會依據區域負荷特點及增長趨勢制定電網發展規劃，不可避免地會出現規劃中的輸變電工程位于人口稠密地區，隨著人們環保意識不斷增強，工程運行期間的公眾曝露、噪聲等因素往往成為周邊居民關注的焦點，逐漸成為制約電網發展的一個重要因素。依據《中華人民共和國環境影響評價法》、《電磁輻射環境保護管理辦法》等多部法律法規，專業環評機構采用現場實測、公眾調查及類比預測等多種手段對輸變電工程的環境影響進行客觀地評估分析，以對社會公眾有所交待。

1 評價范圍

電網結構的特征決定了220 kV及以下輸變電工程較貼近人口稠密地區，很多220 kV變電站采用地下或全封閉型式盡量避免對周圍人居環境的影響，但其電磁場、噪聲等因素仍是公眾最為關心的內容，它直接決定了該輸變電工程是否能得到大眾的認可，因此需科學、客觀、嚴謹地對待。

對于變電站，需重點關注的則是以變電站站址為中心、站界外40 m范圍區域內的工頻電場（單位：kV/m）、工頻磁場（單位：μT）[1]，以及變電站圍墻外1 m處以及四周的居民區（噪聲敏感點）作為噪聲調查的重點區域[4]。

對于架空輸電線路，需重點關注的是邊導線地面投影兩側各40 m帶狀區域工頻電場、工頻磁場[1]及以線路兩側各200 m為界的帶狀區域的噪聲聲級[5]。

2 工程簡介

某220 kV輸變電工程變電站站址位于某城區中州路與工業路交叉口向東約100 m路南，北側緊鄰中州路，西側鄰中州村巷，站址周邊屬于典型的商業居住人口稠密地區。本次建站需拆除多座受影響的磚混建筑物。場地內無其他可見文物，地下無礦產資源，附近無重要軍事設施，地質構造相對穩定。主變最終規模為3×240 MVA。變電站為戶外敞開式布置，站內將擬建3臺主變壓器，同時擬建1回220 kV梁鳴Ⅰ線、1回220 kV梁鳴Ⅱ線，同塔雙回線路架設，全長2×7.5 km。導線型號為LGJ-630/45鋼芯鋁絞線，桿塔類型包括SZ1、SJ1等多種類型。

3 評價內容

3.1 工程選址的合理性及必要性

變電站站址選擇應首先符合當地城區發展規劃，其次應盡量避免附近具有開發價值的自然和人文景觀、對變電站有嚴重污染的污染源、無軍事及通訊設施、水源保護區、可見文物、地下文物和重要礦產資源。

輸電線路路徑選擇原則是在符合城市發展規劃的基礎上提高土地整體的利用率、減少對周圍環境的影響，應走向合理，盡量避免跨越、盡可能減少對當地城區及村鎮規劃的影響、盡可能沿街道架設、盡量平行已建高壓線路走線、盡量避開城區、村莊和居民區等環境敏感點及自然保護區、風景名勝區、生態脆弱區等特殊敏感點[7]。

目前，該輸變電工程所在城區供電形勢非常緊張，變電容量不足已成為該區域經濟社會快速發展的制約因素。工程的建設，可以滿足該區域負荷發展要求，緩解緊張的供電形勢。此外，該城區電網網架薄弱，線路載流量較小，線路走徑存在迂回。本工程選擇了合適的塔型，充分利用原有線路走廊，在解決該區域供電需求的同時最大程度減小了線路跨越所帶來的環境影響，從經濟發展角度來看是非常必要的，從環保角度來看是合理的。

3.2 運行期環境評價因子

220 kV變電站在運行期的主要環境評價因子有：工頻電場、工頻磁場及噪聲。為減小電磁輻射對周圍環境的影響，工程可采用提高導線對地高度，雙回路導線逆向布置及高、低壓導線分層架設等措施，工頻電磁場由于頻率低、波長長，能量輻射十分微弱，再加上帶電體周圍良好的金屬網柵和接地措施，更減弱了電磁場的源強及傳播[8]。對于220 kV變電站，投運后對外界環境可能造成噪聲污染的主要污染源為主變壓器，通過實際調查及對已運行的變電站實際測量結果，主變壓器在工作時產生的噪聲一般在70 dB(A)。

3.3 工程環境影響現場實測

監測人員使用綜合場強測量儀、噪聲頻譜分析儀等設備對該工程中所包含輸電線路沿線及變電站附近的環境敏感點的電磁場強度和環境噪聲進行現狀監測。對于擬建變電站、線路，在站址所在區域布點或敏感點監測[2]。監測內容包括距離地面1.5 m工頻電場強度和工頻磁場強度、連續等效A聲級噪聲監測[5]，可參照《交流輸變電工程電磁環境監測方法（試行）》中建議的測量方法進行。

監測結果表明：該工程所在區域工程敏感點處工頻電場強度1.5 m高度最大為2 175 V/m，工頻磁場強度1.5 m高度最大為0.978 μT，晝間噪聲監測時為58.5 dB(A)，夜間噪聲最大值為49.1 dB(A)，出現在工程敏感點暢通運輸公司、順風銷售公司（同院）。分析原因認為，監測地點處有一條已投運220 kV同塔雙回線路跨越暢通運輸公司和順風銷售公司場院內，造成工頻電磁場數據偏大；由于暢通運輸公司和順風銷售公司臨近主干道，兩家公司本身又是物流與機動車銷售場地，車流量較大，所以背景噪聲較大。

表1 該工程附近敏感點處現狀監測結果

電磁環境執行《電磁環境控制限值》中公眾曝露控制限值：電場強度4 kV/m、磁場強度100 μT；架空輸電線路下耕地、果園、畜禽飼養地、養殖水面、道路等場所，電場強度10 kV/m。工程距地面1.5 m處的工頻電場均低于推薦標準限值4 kV/m；距地面1.5 m處工頻磁場強度均低于推薦標準限值100 μT[3]；線路經過區域滿足《聲環境質量標準》中2類標準限值要求，農村區域滿足1類標準限值要求。表1為該工程敏感點處現狀監測結果匯總。

3.4 變電站環境影響評價預測

1）工頻電磁環境預測

根據《環境影響評價技術導則 輸變電》要求，對于擬建的變電站工程，投運后的電磁環境預測可選擇同類、同規模的已投運變電站的現場實測數據類比預測[2]。利用已經投運某220 kV變電站及輸電線路來類比預測該220 kV擬建輸變電工程的工頻電場、工頻磁場和無線電干擾的影響程度。類比變電站的建設規模、電壓等級、容量、架線型式及使用條件與預測變電站相近[1]，監測的環境溫濕度也應近似，監測內容、測量方法和測量儀器應相同。

監測結果顯示參照變電站離地面1.5 m處工頻電場強度最大值為1.324 kV/m，工頻磁場強度最大為2.118 μT，均低于技術導則中規定的居民區工頻電場4 kV/m、磁場0.1 mT推薦標準限值要求。類比分析認為該擬建工程按最終規模投運后產生的工頻電、磁場均能滿足相應標準限值要求。

2）噪聲預測

根據變電站的平面布置，結合變電站運行噪聲預測計算模式，利用已有的噪聲源噪聲級數據作為計算參數[5]，預測變電站投運后對廠界噪聲各預測點的影響。根據變壓器到各預測點的距離，利用噪聲分析軟件，模擬出聲源噪聲到各預測點衰減后的聲壓級，該聲壓級與預測點背景噪聲聲壓級疊加計算，最后確定預測點的聲壓級。圖1為該擬建工程變電站噪聲預測結果示意圖。可以看出，該工程主變按最終規模投運后白天廠界噪聲值不超過51.0 dB(A)；夜間廠界噪聲值不超過42.1 dB(A)。晝、夜間廠界噪聲均滿足《工業企業廠界環境噪聲排放標準》Ⅱ類標準要求。

3.5 輸電線路環境影響評價預測

3.5.1 工頻電磁環境預測

國際大電網會議第36.01工作組推薦利用等效電荷法計算高壓送電線下空間的工頻電場、工頻磁場，評價線路投運后的電磁環境影響程度及范圍。《環境影響評價技術導則 輸變電》也推薦利用等效電荷法計算[1]，根據計算方法可知，高壓輸電線路工頻電磁場的影響因素有桿塔型式、導線對地高度、導線的布置方式、等效半徑（子導線半徑、分裂根數、分裂間距）、相間距離等[9，10]，該工程中輸電線路工程中最常用的是SZ1、SJ4塔型，導線為2×LGJ-630/45。本文以SZ1塔型為預測建模參數，按非居民區線段對地距離取6.5 m，居民區線段對地距離取7.5 m，計算點對地高度為1.5 m。

220 kV同塔雙回線路工頻電場及工頻磁場預測值（非畸變場強）變化趨勢見圖2和圖3。

1）工頻電場

①同相序分析：

當導線對地距離為6.5 m（非居民區）時，距離地面1.5 m高度的工頻電場強度最大值為8.548 kV/m，小于10 kV/m。當導線對地距離為7.5 m（居民區）時，距離地面1.5 m高度的工頻電場強度最大值為6.575 kV/m，原點8 m（邊導線外3 m）外滿足4 kV/m標準限值要求。當導線對地凈空距離為12 m時，工頻電場最大值為3.838 kV/m，出現在距原點3 m處。線路下各點均滿足4 kV/m標準限值要求。

②逆相序分析：

當導線對地距離為6.5 m（非居民區）時，距離地面1.5 m高度的工頻電場強度最大值為5.565 kV/m，小于10 kV/m。當導線對地距離為7.5 m（居民區）時，距離地面1.5 m高度的工頻電場強度最大值為4.281 kV/m，原點6 m（邊導線外1 m）外滿足4 kV/m標準限值要求。當導線對地凈空距離為12 m時，工頻電場最大值為1.688 kV/m，出現在距原點6 m（邊導線外1 m）處。線路下各點均滿足4 kV/m標準限值要求。

2）工頻磁場

當導線對地距離為6.5 m（非居民區）、對地距離為7.5 m（居民區）、對地凈空距離為12 m時，無論同相序、逆相序220 kV同塔雙回線路架設距地面1.5 m高度處磁場強度均小于100 μT評價標準。

圖1 該擬建工程變電站噪聲預測結果示意圖

圖2 220 kV SZ1工頻電場預測值變化趨勢

圖3 220 kV SZ1工頻磁場強度變化趨勢

由上可知：擬建線路經過非居民區（對地6.5 m）時，導線對地高度只要達到設計規范要求即可，無需抬升。擬建線路經過居民區（對地7.5 m）時，以最不利同相序排列計，邊導線3 m范圍內不滿足4 kV/m標準限值要求。當導線對地凈空距離抬升為12 m時，工頻電場最大值為3.838kV/m，線路下各點均滿足4 kV/m標準限值要求。

3.5.2 噪聲預測

線路運行后產生電暈噪聲，可以作為無限長的線聲源，利用線源衰減模式進行噪聲影響預測。根據有關的試驗數據，輸電線路1 m外噪聲聲壓級定為55 dB（A）。導線最大弧垂處對地距離按14 m考慮，預測地面噪聲水平，在邊線導線外5 m，噪聲預測值為41.4 dB（A）；在邊線導線外20 m，噪聲預測值為40.2 dB（A）。

與變電站類比方式相同，這里選用另一條已投運220 kVSZ1型同塔雙回線路作為類比監測線路，導線為2×LGJ-630/45型鋼芯鋁絞線。監測結果表明，線路附近地區距地面1.5 m處工頻電場最大為3.464 kV/m；距地面1.5 m處工頻磁場強度最大為0.912 μT；這與預測分析的結果近似。類比線路下方測得晝間噪聲最大值為48.6 dB，夜間噪聲最大值為42.0 dB。

3.6 公眾意見調查

公眾參與是建設項目環境影響評價的重要組成部分，在項目建設前需要了解變電站及線路經過周邊地區的有關單位、專家、公眾和地方政府部門共同關心的主要問題，并在工程的環境影響評價和環境保護設計中加以體現。按照國家環保總局《環境影響評價公眾參與暫行辦法》的要求應向公眾公開有關環境影響評價的信息，方式包括媒體公示、張貼公告、填寫調查表、網絡公示等[6]。

本次被調查人員的年齡在20-70歲之間，主要為站址及線路通道附近公司員工、單位職工及居民。從調查表統計可以看出，占87.4 %的被調查者同意該項目在當地的建設，他們認為此項目的建設是城市發展的必然，能促進當地經濟發展，且線路路徑大部分沿用已有線路走廊，對周圍環境影響很小，為地區經濟發展提供可靠保障；有條件同意的代表主要是由于對工程和政策了解不全面，調查人員通過召開公眾參與宣傳，消除了被調查者的疑慮。公眾調查的結論是絕大多數被調查者同意并支持本批工程的建設。

4 結論

1）通過環境現狀監測評價、類比監測評價及模式預測等進行綜合分析：除擬建線路經過居民區（對地7.5 m）時，以最不利同相序排列計，邊導線3 m范圍內工頻電場強度不滿足4 kV/m標準限值要求，需做適當抬高導線對地凈空距離外，其它環境評價因子均滿足相關標準及規程要求。通過類比分析和模式預測分析可知，本次所評的220 kV輸變電工程最終建成投運后：敏感點處產生的電場強度、磁場強度均小于《電磁環境控制限值》4 kV/m、磁場強度100 μT限值要求；畜禽養殖地、耕地、道路等處產生的電場強度均小于《電磁環境控制限值》10 kV/m控制限值，噪聲滿足《聲環境質量標準》及《工業企業廠界環境噪聲排放標準》等相關標準要求。

2）對于擬建輸變電工程，電場強度的影響因素有導線對地高度、雙回路導線相序布置、等效半徑、導線布置方式、相間距離和其它因素的影響；其中，導線對地高度的對電場強度影響最為明顯，在實際應用中應該合理設計導線對地高度。

[1] HJ 24-2014,環境影響評價技術導則 輸變電[S] .

[2] HJ 681-2013.交流輸變電工程電磁環境監測方法（試行）[S].

[3] GB 8702-2014.電磁環境控制限值[S].

[4] GB 12348-2008.工業企業廠界環境噪聲排放標準[S].

[5] GB 3096-2008.聲環境質量標準[S].

[6]環境影響評價公眾參與暫行辦法（環發（2006）28號）[Z].

[7]粟福珩.高壓輸電的環境保護[M].北京:水利電力出版社,1989.

[8]梁保英,高升宇,尤一安.高壓輸變電設備電磁輻射環境影響分析[J].電力環境保護.2000,16（3）:57-59.

[9]劉振亞.特高壓交流輸電工程電磁環境[M].北京:中國電力出版社, 2008,78-81.

[10]張利庭,胡白雪,周浩.特高壓輸電線路下方工頻電磁場的研究[J].能源工程,2006,(4):49-53.

郭磊（1982.3-），男，河南省人，碩士，高級工程師。單位：國網河南省電力公司電力科學研究院。主要研究方向：過電壓專業防雷與接地技術。

Analysis on the Environmental Impact Assessment of the 220 kV Proposed Electric Power Transmission and Distribution Project

GUO Lei, LI Yuan, DING Guo-jun, ZHANG Yuan
(HAEPC Electric Power Research Institute, Zhengzhou 450052)

With the continuous expansion of the grid, 220 kV voltage grade power transmission networks are involved in the life of people more and more. How to evaluate the environmental influencing factors of the 220 kV electric power transmission and distribution project objectively is a more and more practical serious problem. In this paper, taking 220 kV proposed electric power transmission and distribution project as an example, the author introduces the evaluation factors, especially the current monitoring, analogy monitoring and model predictive, in-depth analysis of the whole process of the environmental impact assessment, it also gives some positive references to instruct such work as the environmental impact assessment of the electric power transmission and distribution project.

electromagnetic environment; public exposure; charge equivalent method; electric field

X828

A

1004-7204（2016）06-0030-05