交流并行輸電線路電磁環境影響分析方法及減緩措施探討

姚歡 夏遠芬 楊光俊 方燕

摘要：受土地資源和城市規劃的影響，越來越多的高壓交流輸電線路采用并行架設，由此導致并行輸電線路對電磁環境的疊加影響。根據《環境影響評價技術導則 輸變電工程》（HJ24-2014），對330KV及以上并行輸電線路的電磁環境影響應采取類比監測或模式預測的方式進行預測。本文以實例對比了上述兩種方法預測結果的相關性，并具體分析了兩種方法的適用性，在此基礎上，還探討了并行輸電線路電磁環境的減緩措施。

關鍵詞：并行輸電線路；類比監測；模式預測；減緩措施

中圖分類號：X837 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）03-0022-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.011

Abstract：Affected by land resources and urban planning， more high voltage AC transmission lines are set up in parallel，and this will lead to the superposition of the parallel transmission lines to the electromagnetic environment. According to（HJ24-2014），the influence of the electromagnetic environment on the parallel transmission lines of 330 thousand volts or above should be predicted by analogy or model prediction.In this paper， the correlation between the predicted results of the two methods is compared with two examples，and the applicability of the two methods is analyzed.On this basis， the mitigation measures for the electromagnetic environment of parallel transmission lines are discussed.

Keywords：Parallel transmission lines；Analogical monitoring；Model prediction；Mitigation measures

交流輸電線路是輸變電工程的一部分，是輸送電能的重要基礎設施，在為現代社會發揮作用的同時，不可避免產生一定的環境影響，主要的影響因子為電磁環境。在交流輸電線路走廊規劃時，受城市建設及土地規劃的影響，越來越多的輸電線路在設計選線階段即考慮與已有的線路并行走線，由此可能導致對并行線路沿線電磁環境的疊加影響[1-2]。

《環境影響評價技術導則 輸變電工程》（HJ24-2014）明確規定要對330kV及其以上電壓等級的并行線路電磁環境影響評價因子進行分析，分析的方法可采用模式預測或類比監測。本文以兩種不同架設方式的特高壓并行輸電線路為例，同時采用實際監測和模式預測的方法對其電磁環境影響進行預測，一方面分析兩種預測方法的實用性，另一方面探討并行輸電線路的電磁環境減緩措施，以期為同類工程提供參考。

1 并行輸電線路電磁環境影響分析

根據實際經驗，輸電線路的電磁環境影響中，工頻磁場不會超過國家規定的標準要求，主要制約因素為輸電線路產生的工頻電場。故這里僅就并行輸電線路的工頻電場模式預測及實際監測值進行比較。

1.1 兩條750kV單回輸電線路并行

兩條并行單回750kV輸電線路類比時監測點布設如下：Ⅱ回線路外側邊導線外20m為起點，沿垂直線路朝Ⅰ回線路方向進行，測點間距5m、地面1.5m高處，測至Ⅰ回線路邊導線外50m。其中，Ⅱ回線路導線相間距18m，導線對地高度20m，Ⅰ回線路導線相間距18m，導線對地高度22m。詳見圖1。

模式預測參照《環境影響評價技術導則 輸變電工程》（HJ24-2014）附錄C（高壓交流架空輸電線路下空間工頻電場強度的計算）。兩條并行單回750kV輸電線路模式預測及類比監測結果對比示意圖見圖2。

1.2 1條750kV單回線路與1條750kV雙回線路并行

對于1條單回水平排列與1條雙回垂直排列750kV并行線路，監測點布設如下：雙回線路外側邊導線外50m為起點，沿垂直線路朝單回線路方向進行監測，測點間距2m或5m，地面1.5m高處，測至單回線路邊導線外50m。其中，雙回線路邊導線與中心線最大間距12m，導線對地高度28m，單回線路導線相間距12m，導線對地高度26m。1條單回和1條雙回750kV并行輸電線路類比監測布點示意圖詳見圖3，類比監測與模式預測結果對比示意圖見圖4。

1.3 實際監測及理論計算結果分析

根據理論計算及實際監測結果的對比可知：

對于并行輸電線路的影響預測，模式預測結果與類比監測結果的變化趨勢基本一致，最大值均出現在導線弧垂最低點附近，且隨著距離的增加而減小。在并行線路之間，由于兩條線路的疊加影響，工頻電場值的降低較兩并行線路外側要緩，預測或監測值均略高于并行線路外側相同衰減距離處對應的工頻電場值。

不論采用何種架設方式，類比監測與模式預測數值均存在一定的差異，這是由于實際監測受人為誤差、儀器精度、地形、氣候、運行工況等多種因素的影響[3]。一般情況下，由于理論預測參數中采用了設計的最大負荷，而實際線路運行一般低于最大負荷，故實際監測值低于模式預測值。但在有些情況也會出現例外，模式預測中預測點位處于同一水平高度，而實際監測中地形有起伏時，一般地形高的點位相當于減小了線路弧垂高度，會出現實際監測值高于理論預測值的情況。

2 減緩措施的制定

根據對比，盡管類比監測與模式預測存在一定的差異，但二者的最大值相似。且由于類比監測更能反應實際運行的并行輸電線路對環境的影響，故而可以根據類比監測來了解并行輸電線路運行中的規律及工頻電場的最大值情況。而在設計及建設過程中，需要精確了解并行輸電線路產生的工頻電場強度，并制定防治措施時，應更多的依據理論預測結果作為憑據。

對于輸電線路產生的電磁環境影響，在桿塔型號及導線等參數確定的情況下，降低其對電磁環境貢獻值的一個重要方式為增加導線對地高度。對于并行輸電線路而言，同時可以采用增加并行間距來減少疊加的電磁環境影響，不同電磁防治措施的選取應因地制宜，綜合考慮環境、經濟和技術各方面因素。

對于人口相對稀少的地區，可采用增加并行線路間距的措施來降低對地面的電磁環境貢獻。但當并行輸電線路中心線之間的間距超過80m時，疊加影響已經很弱[4]，故在土地資源相對豐富的地區，可將并行線路之間的間距控制在80-100m之間。在此情況下仍不能滿足標準時，需同時采用提高導線對地高度的措施。

對于人口相對密集、土地資源緊張的地區，為了節約線路走廊的占地面積，減輕對當地規劃的影響，可采用提高導線對地高度的措施，所需滿足的最低高度應以模式預測為準，并兼顧環境因素。

3 結論及建議

類比監測和模式預測作為兩種影響預測的方法，在很多領域都有著廣泛的應用，并各有其優缺點和適用性。在對并行輸電線路電磁環境影響的預測中，應充分了解兩種方法的特點，結合工程自身的情況及類比對象的可求性進行預測方法的選取。在減緩措施的制定中，應綜合考慮預測的結果以及工程所處的環境特征。

對于并行輸電線路的電磁環境影響預測，雖然采用類比的方法進行預測有據可循，但在實際應用中仍應謹慎考慮，根據實際選擇合理的方法。并行輸電線路根據線路的架設方式、電壓等級的不同會出現多種不同的并行方式，兩并行線路也分別存在各自的參數，如導線型號、相間距、導線排列等參數均可能影響到線路產生的工頻電場[5]，即使是并行的兩條線路以上參數均相似，并行線路之間的距離也影響著其產生的疊加影響。因此，在預測并行輸電線路的電磁環境影響時，建議同時采用類比監測和理論計算兩種方式來進行預測。

參考文獻

[1]徐祿文，鄒岸新，陳建明.500kV同走廊并行交流輸電線路工頻電場的仿真計算研究[J].環境影響評價，2015，37（4）：76-82.

[2]黃道春，阮江軍，文武等.特高壓交流輸電線路電磁環境研究[J].電網技術，2007，31（22）：1-6.

[3]曹紅英，張翼等.并行輸電線路工頻電磁場的疊加算法研究[J].三峽大學學報（自然科學版），2014，36（4）：62-66.

[4]郭留明，雷佳明等.西北地區750kV并行輸電線路三維工頻電場計算與分析[J].陜西電力，2017，45（3）：86-92.

[5]吳高強.高壓輸電線路環境影響評價模擬類比研究[D].北京：中國地質大學，2007.

收稿日期：2018-01-22

作者簡介：姚歡（1987-），男，碩士研究生，工程師，研究方向為電網規劃。