變電站500kV區(qū)域工頻電場強度特性研究

郭琳霞

摘 要：通過對廣東省500 kV變電站工頻電場強度最大的500 kV區(qū)域的測試，總結(jié)出3個典型布置工頻電場強度的分布特點，為變電站的設(shè)計、電力職工身心健康的保護(hù)以及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定提供依據(jù)。測試結(jié)果顯示，500 kV區(qū)域敞開式布置和HGIS布置的電場強度超標(biāo)點主要集中在7～10 kV/m范圍內(nèi)，而戶內(nèi)的GIS布置的電場強度未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，說明戶內(nèi)的GIS布置更能有效降低工頻電場強度。

關(guān)鍵詞：工頻電場檢測 分布特點 GIS

中圖分類號：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（c）-0052-02

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人們?nèi)粘Ｉ钪袑﹄娏Φ男枨笠苍絹碓酱?，電力企業(yè)也加快了電網(wǎng)建設(shè)的步伐。然而，隨著用戶需求的不斷提升，電磁輻射成為了一個備受關(guān)注的話題，其可能對人體健康產(chǎn)生的影響已引起社會各界的廣泛關(guān)注。國內(nèi)外已有大量研究對變電站工頻電磁場進(jìn)行了分析，然而對電場整體分布規(guī)律的研究仍停留在初級階段，還有待于進(jìn)一步探索和研究。該文基于大量現(xiàn)場測量實例的分析發(fā)現(xiàn)，隨著變電站區(qū)域內(nèi)的電壓等級升高，其工頻電場強度值也越來越大。例如：500 kV變電站內(nèi)，500 kV區(qū)域的工頻電場強度較高，普遍高于220 kV區(qū)域和35 kV區(qū)域，且工頻電場強度超標(biāo)點主要集中在500 kV區(qū)域。因此，該次選取了按照不同布置類型的3個變電站進(jìn)行研究，在500 kV區(qū)域進(jìn)行電場強度測試，通過測試分析、歸納出工頻電場強度的分布特點。

1 500 kV變電站類型

500 kV區(qū)域根據(jù)設(shè)備的布置情況可分為A類設(shè)備、B類設(shè)備、C類設(shè)備如表1所示。

2 工頻電磁場檢測依據(jù)與分析方法

2.1 工頻電磁場檢測依據(jù)

根據(jù)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》中對作業(yè)場所工頻電場的有關(guān)規(guī)定：8 h最高容許量為5 kV/m。參考國家環(huán)境保護(hù)總局的相關(guān)規(guī)定，推薦將居民區(qū)低頻電場容許標(biāo)準(zhǔn)降低，以4 kV/m作為評判依據(jù)。

2.2 測量儀器選擇

電磁場測量儀（型號：PMM8053A）、電磁場探頭（型號：EHP50B）、大氣壓力表、溫濕度表（型號：DWS508C）。

2.3 測量所需的溫濕度條件

測量所需環(huán)境溫度為0 ℃～40 ℃，所需相對濕度為5%～80%。

2.4 測量的位置及范圍

測量的主要范圍為：500 kV變電站內(nèi)的500 kV區(qū)域。測試過程中，測量儀的探頭距地面應(yīng)為1.5 m。

工頻電場測點主要設(shè)置在作業(yè)人員工作工程中需經(jīng)常停留的位置，以方格布點為原則進(jìn)行布置，將500 kV區(qū)域按照行、列進(jìn)行劃分，以巡視通道為行、以測點間距（5 m）為列，總共590個測點。

3 檢測結(jié)果與統(tǒng)計分析

3.1 3個變電站500kV區(qū)域電場強度空間分布

A類、B類、C類3個變電站500 kV區(qū)域電廠強度空間分布如圖1、圖2、圖3所示。

3.2 不同類型變電站500kV區(qū)域的電場強度比較

由圖1～3可以分析得出，作為研究對象的3個變電站500 kV區(qū)域，工頻電場強度均有較大差異。通過對電場強度最大值的檢測，其大小排序分別為：A類>B類>C類。其中，C類的電場強度最大值明顯要低于A類和B類。此外，通過對電場強度超標(biāo)率的分析可以得出，A類和B類的電場強度超標(biāo)率均大于50%，且A類會略大于B類，而C類的超標(biāo)率為0。結(jié)果表明，在3種不同布置方式的變電站中，采用室內(nèi)GIS布置的方式效果最為明顯，能夠有效地將工頻電場強度降到最低。

3.3 變電站500 kV區(qū)域電場強度分布

對以上數(shù)據(jù)分析可知，A類區(qū)域：電場強度≤5 kV/m的測點占比為18%，電場強度介于5～7 kV/m之間的測點占比為28%，電場強度介于7～10 kV/m之間的測點占比為44%，電場強度大于10 kV/m的測點占比為10%；B類區(qū)域：電場強度≤5 kV/m的測點占比為26%，電場強度介于5～7 kV/m之間的測點占比為25%，電場強度介于7～10 kV/m之間的測點占比為28%，電場強度大于10 kV/m的測點占比為21%；C類區(qū)域、電場強度<5 kV/m的測點占比為100%。由此可知，如采用敞開式或HGIS兩種布置方式，其電場強度超標(biāo)點主要集中在7～10 kV/m范圍內(nèi)，占比分別為44%和28%，而大于10 kV/m的超標(biāo)點占比為的10%和21%，也占有較高比例。

4 研究結(jié)論

該文通過對3種不同布置方式的典型變電站工頻電場強度的檢測，依據(jù)實例進(jìn)行了分析，總結(jié)了其電場的分布規(guī)律，得出以下結(jié)論。

（1）500 kV區(qū)域的電場強度與變電站的類型有關(guān)，且差異較為明顯。其中，采用戶內(nèi)GIS布置的電場強度最大值和最小值均明顯低于敞開式布置和HGIS布置。

（2）500 kV區(qū)域敞開式布置和HGIS布置超標(biāo)率均大于50%，且電場強度超標(biāo)點主要集中在7～10 kV/m范圍內(nèi)，而戶內(nèi)的GIS布置的電場強度未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，說明戶內(nèi)的GIS布置更能有效降低工頻電場強度。

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