淺析220kV輸電工程之電磁環(huán)境影響

杜悅愛

(廣東電網(wǎng)公司東莞供電局，廣東 東莞 523000)

電力系統(tǒng)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(tǒng)安全穩(wěn)定運行的根本。但是，由于電力系統(tǒng)在運行的過程中，其輸電導(dǎo)線容易受到電流的影響，從而產(chǎn)生電磁場，因此這就對電力系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(yīng)強度計算的方法，來對電磁環(huán)境影響進行分析評價，從而找到相應(yīng)的解決辦法，來對其進行處理。以確保電力系統(tǒng)的正常運行。

1 輸電線所產(chǎn)生的電磁影響情況

電力系統(tǒng)在運行過程中，所產(chǎn)生的電磁影響主要是來源于電壓和周圍環(huán)境之間的作用，使得輸電線路中產(chǎn)生一定的電磁效應(yīng)，這就對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行有著極為嚴重的影響。目前，在我國電力行業(yè)發(fā)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(dǎo)線周圍產(chǎn)生交變電場，它和靜電場所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)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(xiàn)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(xiàn)電暈放電的現(xiàn)象，這樣不僅對電力資源的質(zhì)量有著極大的影響，還給人們帶來了巨大的經(jīng)濟損失。因此，我們就要采用相關(guān)的分析方法，來對電磁影響情況進行詳細的了解。

根據(jù)相關(guān)研究分析，我們發(fā)現(xiàn)輸電線路出現(xiàn)電暈，主要是由導(dǎo)線表面和部分構(gòu)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(guān)系。不過，由于其放電大小和導(dǎo)線直徑面積成反比例關(guān)系，因此我們在輸電線路在應(yīng)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(huán)境的因素也是電子環(huán)境影響產(chǎn)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(yīng)就會更加的明顯?？梢娢覀冊趯旊娋€路電磁環(huán)境影響情況進行分析了解的時候，不僅要對電力輸電系統(tǒng)的內(nèi)部情況進行分析，還要考慮到外界環(huán)境的影響，進而采用相應(yīng)的措施來減少電磁效益對電力系統(tǒng)的影響。

2 電場強度值的計算

2.1 計算單位長度導(dǎo)線上等效電荷

目前，我們在對導(dǎo)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(tǒng)中多導(dǎo)線線路來對其進行處理。因此在計算單位長度導(dǎo)線上等效電荷的時候，我們就要對各導(dǎo)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(shù)所組成的方陣等參數(shù)進行確定。而且在對220kv輸電系統(tǒng)的電磁強度值進行研究計算分析的時候，還要對環(huán)境保護的相關(guān)問題進行考慮，從而根據(jù)相關(guān)的計算公式和計算結(jié)構(gòu)，來對計算單位長度導(dǎo)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(chǎn)生的電場

空間任意一點的電場強度可根據(jù)疊加原理計算得出，而且對于三相交流線路，可根據(jù)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(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)主要有，各導(dǎo)線的實部電荷在該點產(chǎn)生場強的水平分量、各導(dǎo)線的虛部電荷在該點產(chǎn)生場強的水平分量、各導(dǎo)線的實部電荷在該點產(chǎn)生場強的垂直分量、各導(dǎo)線的虛部電荷在該點產(chǎn)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(nèi)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(shè)在農(nóng)田中，在經(jīng)過居民區(qū)時均適當抬高了架設(shè)高度，均滿足設(shè)計規(guī)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(yīng)的臨界高度進行計算，磁感應(yīng)強度和無線電干擾強度計算選擇6m。

3 磁感應(yīng)強度的計算

所謂的磁感應(yīng)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(yīng)強度也被稱為磁通量密度或磁通密度。在物理學(xué)中磁場的強弱使用磁感強度(也叫磁感應(yīng)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(tài)性，線路的磁場僅由電流產(chǎn)生，輸電線路在空間任一點產(chǎn)生的工頻磁場可根據(jù)安培定律，按照矢量疊加原理計算得出。

其中，需要的系數(shù)主要有著磁感應(yīng)強度、磁場強度(A/m)、為真空中的磁導(dǎo)率、導(dǎo)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(yīng)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(nèi)工頻磁場計算結(jié)果。

4 電磁環(huán)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(shè)施可能或已經(jīng)造成影響之和)不應(yīng)大于規(guī)定值，即以4kv/m作為居民區(qū)工頻電場強度評價標準，以0.1mT作為居民區(qū)磁感應(yīng)強度評價標準。以送電線路走廊兩側(cè)30m帶狀區(qū)域為工頻電場、磁場的評價范圍。

(2)環(huán)境影響分析。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，對于220kV同塔雙回路單分裂輸電線路，當下線導(dǎo)線高度低于65m時，距中相線投影點區(qū)域即邊相導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)線高度低于6.8m時，距中相線投影點4～6m區(qū)域即邊相導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)的計算值我們可以了解到，當線高6m時，220kV輸電線路產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)在邊導(dǎo)線內(nèi)側(cè)下方，然后再隨著離開邊導(dǎo)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(chǎn)生的磁場強度遠小于評價標準，對周圍環(huán)境影響較小。

總之，只有在距中相線投影點4—6m區(qū)域內(nèi)，地面附近電場強度接近或超過國家標準限值(4kV/m)，為環(huán)境污染超標區(qū)，長期在這地帶附近活動的人群應(yīng)注意采取輻射防護措施。沿線其余區(qū)域的電場強度均小于國家標準。沿線評價區(qū)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(jié)束語

總而言之，在我國電力行業(yè)發(fā)展的過程中，電磁環(huán)境的產(chǎn)生不僅對電力資源的質(zhì)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(guān)的技術(shù)手段和計算方法來對電力系統(tǒng)中輸電設(shè)備的電磁強度和磁感應(yīng)強度的相關(guān)數(shù)值進行分析，進而對電磁環(huán)境的影響進行綜合性的評價，以確保我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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