110kV變電所工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)實(shí)踐與影響分析

劉旭松

【摘 要】隨著社會(huì)不斷進(jìn)步，科技日益發(fā)展，變電所事業(yè)已步入嶄新的發(fā)展階段。在變電所運(yùn)行中，由于受到各種因素影響，工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)有所變化，隨著電壓等級(jí)不斷提高，其工頻電磁場(chǎng)也會(huì)隨之增大。因此，本文作者立足于110kV變電所，客觀分析了其工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)與影響。

【關(guān)鍵詞】110kV變電所 工頻電磁場(chǎng) 影響分析

1 110kV變電所工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)實(shí)施

變動(dòng)的變場(chǎng)便會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而變動(dòng)的磁也會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)。1831年，英國(guó)的法拉第便發(fā)現(xiàn)了這一特殊現(xiàn)象，也就是所謂的“法拉第電磁感應(yīng)定律”，借助該原理可以順利發(fā)電，多樣化的用電設(shè)施被廣泛應(yīng)用到社會(huì)大眾的日常生活中，發(fā)揮著不可替代的作用。隨著時(shí)代不斷演變，電能已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚闹匾茉?，而電能要在變電所的作用下，順利輸送、分配。在新時(shí)代下，變電所數(shù)量日漸增多，其工作頻率為50Hz，簡(jiǎn)稱為工頻，變電所附件的電場(chǎng)、磁場(chǎng)并沒(méi)有處于統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系中，是一種低頻電磁場(chǎng)，一般來(lái)說(shuō)不會(huì)出現(xiàn)電磁輻射問(wèn)題。

對(duì)于110kV變電所來(lái)說(shuō)，在監(jiān)測(cè)其工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度中，采用的是PMMEHP-50A極低頻電場(chǎng)分析器、PMM8053電磁場(chǎng)強(qiáng)度儀[1]，已經(jīng)過(guò)華東國(guó)家計(jì)量測(cè)試中心的校準(zhǔn)，其計(jì)量性能和國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)密切相關(guān)。在評(píng)價(jià)110kV變電所工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度中，研究人員可以借助國(guó)家環(huán)保局在變電所方面的相關(guān)文件，明確變電所工頻磁場(chǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以國(guó)際輻射協(xié)會(huì)在公眾全天輻射方面規(guī)定的工頻限值，來(lái)評(píng)價(jià)其電磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，提高其監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率。

2 110kV變電所工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)過(guò)程與結(jié)果

2.1 監(jiān)測(cè)過(guò)程

在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，研究人員要借助電力部門的力量，選取具有代表性的110kV變電所，比如，氣體絕緣變電站、戶外布置式變電站，其額定負(fù)荷都為2x50MVA[2]，高壓進(jìn)出線回路都是兩回，合理選取監(jiān)測(cè)點(diǎn)，根據(jù)測(cè)試點(diǎn)具體情況，將其合理劃分為不同的區(qū)域，比如，進(jìn)出線、控制室。在選擇測(cè)量距離的時(shí)候，測(cè)量高度必須達(dá)到1.5米，測(cè)量人員和測(cè)量傳感器探頭的距離不能小于2.5米，控制好測(cè)量探頭和主變壓器、控制室控制屏外殼距離，要在圍墻內(nèi)進(jìn)出線正下方到圍墻1—2米處進(jìn)行測(cè)量，如果垂直于進(jìn)出線，需要每隔2米監(jiān)測(cè)一次，其監(jiān)測(cè)點(diǎn)不能少于4個(gè)，但不能超過(guò)8個(gè)。在外墻外面，要在和圍墻距離1米處進(jìn)行測(cè)量，沿著進(jìn)出線，每?jī)擅妆O(jiān)測(cè)一次，其監(jiān)測(cè)點(diǎn)不能少于6個(gè)。就測(cè)量讀數(shù)來(lái)說(shuō)，每分鐘讀取一個(gè)數(shù)，其測(cè)量時(shí)間必須超過(guò)15秒，需要監(jiān)測(cè)5次，其測(cè)量結(jié)果便是五次監(jiān)測(cè)的平均值。測(cè)量人員要根據(jù)測(cè)量情況，明確測(cè)量點(diǎn)的具體數(shù)量，比如，控制室、圍墻外。

2.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果

2.2.1 戶外布置式變電所

就戶外布置式變電所來(lái)說(shuō)，工頻周圍電場(chǎng)強(qiáng)度最低：0.73kV/m，最高：2.32kV/m，1.03skV/m為平均數(shù)值，其磁感應(yīng)強(qiáng)度最低：1.805uT，最高：23.126uT[3]。就控制室來(lái)說(shuō)，其電場(chǎng)強(qiáng)度最高為0.33kV/m，最高磁感強(qiáng)度為0.312uT。經(jīng)過(guò)分析，可以發(fā)現(xiàn)戶外布置式變電所圍墻周界處工頻磁場(chǎng)小于3uT，其最高磁場(chǎng)水平是在110kV架空進(jìn)線下產(chǎn)生的。如果在110kV架空線、110kV電纜共同影響下，該類變電所監(jiān)測(cè)到的最大磁感強(qiáng)度為23.126uT，110kV進(jìn)線電纜溝上方的最大工頻磁感強(qiáng)度不會(huì)超過(guò)19uT。

2.2.2 氣體絕緣變電站

就氣體絕緣變電站來(lái)說(shuō)，主變周圍電場(chǎng)強(qiáng)度最低：0.36kV/m，最高：0.88kV/m，而磁感應(yīng)強(qiáng)度最高可達(dá)7.718uT，最低不小于1.705uT。就圍墻內(nèi)進(jìn)出線而言，周圍電場(chǎng)強(qiáng)度不會(huì)低于0.192kV/m，但也不會(huì)超過(guò)0.84kV/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.236uT-8.044uT之間，而圍墻外磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.123uT-0.835uT之間，控制室內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.120uT-0.318uT之間。對(duì)于氣體絕緣變電站來(lái)說(shuō)，2/3的母線都有屏蔽，整個(gè)變電站磁場(chǎng)水平并不高，也就是說(shuō)在變電所滿負(fù)荷運(yùn)行中，建筑物5米以外的磁場(chǎng)水平都在1uT以內(nèi)，而110kV電纜進(jìn)線溝上方的磁感應(yīng)強(qiáng)度也在10uT以內(nèi)。

2.2.3 位于市內(nèi)、外的變電所

在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)位于市外的變電所電磁場(chǎng)有著明顯的變化趨勢(shì)，其電磁環(huán)境極易受到外墻圍進(jìn)出線的影響，其圍墻外工頻磁場(chǎng)超過(guò)3uT。就市內(nèi)變電所來(lái)說(shuō)，其圍墻外1米處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大都不會(huì)超過(guò)1.25uT。由于大都位于市區(qū)，所處的環(huán)境極其復(fù)雜，極易受到路邊10kVs、380V等電力線路的影響，該類變電所電磁場(chǎng)變化趨勢(shì)并不明顯，很難發(fā)現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)這幾類110kV變電所電場(chǎng)強(qiáng)度都沒(méi)有超過(guò)3kV/m，其產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度沒(méi)有超過(guò)25uT，都在規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)，戶外布置式變電站的磁感應(yīng)強(qiáng)度最高，氣體絕緣變電站磁感應(yīng)強(qiáng)度低于戶外設(shè)備戶內(nèi)布置式變電站。在110kV變電所運(yùn)行中，相關(guān)工作人員要根據(jù)其具體情況，采取可行的安全保護(hù)措施，有效保護(hù)其主變周圍、進(jìn)出線下方，要根據(jù)變電所具體情況，合理布置其架空進(jìn)出線具體的走向、位置，盡可能避開民房，確保變電所處于安全、穩(wěn)定運(yùn)行中，降低其故障、事故發(fā)生率，降低運(yùn)營(yíng)成本，獲取更多的運(yùn)營(yíng)效益，更好地滿足社會(huì)大眾在電力方面的客觀需求，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳彩鳳，楊明昇.110kV變電所工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度監(jiān)測(cè)實(shí)踐與影響研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（29）：133-134.

[2]陸東閣，高俊杰.110kV變電站電磁輻射對(duì)環(huán)境的影響分析[J].沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（06）：79-81+87.

[3]陳震平，林凌.典型110kV變電站站界電磁環(huán)境現(xiàn)狀分析[J].高壓電器，2011（07）：94-98.