變電站對(duì)周圍電磁環(huán)境的影響分析

徐志燕 謝威 王蕾

摘要：變電站運(yùn)行過(guò)程中會(huì)對(duì)周圍電磁環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。本文對(duì)山東省內(nèi)的變電站進(jìn)行了調(diào)查并選取了某居民區(qū)周圍的110kV、220kV變電站進(jìn)行電磁環(huán)境布點(diǎn)監(jiān)測(cè)，分析變電站對(duì)周圍電磁環(huán)境的影響，并提出具體的防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：變電站;電磁環(huán)境;防護(hù)措施

中圖分類號(hào)：X591;X820文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，用電量的日益增加，為了滿足日常用電需求，電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展的時(shí)期，變電站數(shù)量不斷增加，且越來(lái)越接近公共設(shè)施區(qū)或居民生活區(qū)，并因電磁輻射受到了越來(lái)越多的社會(huì)關(guān)注。為確保變電站的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)保障周邊居民的正常生活，本文對(duì)山東省內(nèi)典型110kV、220kV變電站進(jìn)行了實(shí)地考察，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析了變電站的電壓等級(jí)、主變壓器容量、主變壓器及配電裝置的布置方式等對(duì)周圍電磁環(huán)境的影響，消除了公眾對(duì)變電站電磁輻射的恐慌，對(duì)處理變電站投訴具有指導(dǎo)意義。

1 電磁輻射

我們常說(shuō)的電磁輻射（Electromagnetic Radiation，EMR），是指中高頻輻射能量以電磁波形式在空間傳播的物理現(xiàn)象。主要來(lái)源于以下兩個(gè)方面：一是自然電磁輻射，主要有地球大氣層中的雷電、宇宙射線、天體放電、地球磁場(chǎng)輻射和地球熱輻射等。二是環(huán)境電磁輻射，主要有人為的發(fā)射臺(tái)、雷達(dá)站、微波用具、電視機(jī)、無(wú)線電等所用的電子設(shè)備或設(shè)施。相對(duì)于電磁輻射問(wèn)題，輸變電設(shè)施等是一類處于極低頻段的電力設(shè)施，不屬于電磁輻射的范疇，其問(wèn)題主要表現(xiàn)為極低頻的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，有時(shí)也簡(jiǎn)單地稱之為電磁環(huán)境問(wèn)題^[1]。

2 變電站周圍電磁環(huán)境的監(jiān)測(cè)因子

在交流輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)中，監(jiān)測(cè)因子為工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)，監(jiān)測(cè)指標(biāo)分別為工頻電場(chǎng)強(qiáng)度和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度。

2.1 工頻電場(chǎng)

工頻電場(chǎng)：隨時(shí)間作50Hz周期性變化的電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)。量度工頻電場(chǎng)強(qiáng)度的物理量為電場(chǎng)強(qiáng)度。其特點(diǎn)包括電力線呈現(xiàn)始于正電荷、終于負(fù)電荷的非閉合曲線;由電荷產(chǎn)生，而幾乎與磁場(chǎng)無(wú)關(guān);其變化產(chǎn)生的磁場(chǎng)幾乎為零;波長(zhǎng)為6000km或5000km，其系統(tǒng)的最大尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)，不產(chǎn)生電磁輻射。

2.2 工頻磁場(chǎng)

工頻磁場(chǎng)：隨時(shí)間作50Hz周期性變化的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。量度工頻磁場(chǎng)強(qiáng)度的物理量可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁場(chǎng)強(qiáng)度。其特點(diǎn)包括磁力線為圍繞電流的閉合曲線;由電磁產(chǎn)生，與電磁無(wú)關(guān);其變化產(chǎn)生的電磁幾乎為零。

3 變電站周圍電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)

3.1 監(jiān)測(cè)布點(diǎn)方案

監(jiān)測(cè)布點(diǎn)及測(cè)量方法依據(jù)《交流輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)方法（試行）》（HJ681-2013）^[2]和《高壓交流架空送電線路、變電站工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)測(cè)量方法》（DL/T988-2005）^[3]，在變電站四周圍墻外5m處（遠(yuǎn)離進(jìn)出線，距離邊導(dǎo)線地面投影點(diǎn)不小于20m）各布設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3.2 監(jiān)測(cè)儀器

監(jiān)測(cè)儀器采用德國(guó)Narda.Safety-Test-Solution公司生產(chǎn)的EFA-300電磁場(chǎng)分析儀。

3.3 變電站選取及監(jiān)測(cè)結(jié)果

本文對(duì)山東省的變電站進(jìn)行了調(diào)查分析，選取了不同類型的110kV、220kV變電站，選取的變電站周圍地勢(shì)平淡、無(wú)遮擋，且無(wú)相同頻段電磁干擾，對(duì)其周圍電磁環(huán)境進(jìn)行了布點(diǎn)監(jiān)測(cè)，各變電站的相關(guān)參數(shù)見表1。

3.4 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

3.4.1 監(jiān)測(cè)結(jié)果

變電站周圍的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度均能滿足《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）中規(guī)定的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度（4000V/m）和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度（100μT）標(biāo)準(zhǔn)限值的要求^[4]。

3.4.2 電壓等級(jí)對(duì)變電站周圍電磁環(huán)境的影響

對(duì)比電壓等級(jí)不同，主變和配電裝置的布置方式相同的典型變電站周圍的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析得出：電壓等級(jí)越大，變電站周圍工頻電場(chǎng)強(qiáng)度和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值越高。

3.4.3 主變布置方式對(duì)變電站周圍電磁環(huán)境的影響

主變布置方式主要有戶外布置和戶內(nèi)布置兩種，選取電壓等級(jí)、主變?nèi)萘考芭潆娧b置的布置方式相同的典型變電站周圍的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析表明：主變戶外布置的變電站周圍工頻電場(chǎng)強(qiáng)度和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值明顯高于主變戶內(nèi)布置的變電站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

3.4.4 配電裝置布置方式對(duì)變電站周圍電磁環(huán)境的影響

配電裝置主要分為戶外布置和戶內(nèi)布置，選取電壓等級(jí)、主變?nèi)萘考爸髯儾贾梅绞较嗤牡湫妥冸娬局車谋O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析表明：配電裝置的布置方式對(duì)變電站周圍電磁環(huán)境的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)影響不明顯。

3.4.5 主變?nèi)萘繉?duì)變電站周圍電磁環(huán)境的影響

對(duì)比主變?nèi)萘坎煌?，電壓等?jí)、主變和配電裝置的布置方式相同的典型變電站周圍的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析表明主變?nèi)萘繉?duì)變電站周圍電磁環(huán)境的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)影響不明顯。

4 變電站周圍電磁環(huán)境的防護(hù)措施

變電站周圍的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度和工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度均能滿足《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）中的標(biāo)準(zhǔn)限值要求，但為了盡可能降低變電站周圍電磁環(huán)境水平，可以從以下幾方面優(yōu)化。

4.1 距離居民區(qū)較近的變電站可以優(yōu)先選擇主變和配電裝置均為戶內(nèi)布置，降低對(duì)周圍電磁環(huán)境的影響。

4.2 變電站圍墻盡量建設(shè)成鋼筋混凝土圍墻，減小電磁環(huán)境影響，同時(shí)降低噪聲的影響。

4.3 變電站投運(yùn)后，要加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè)與管理。

5 結(jié)論

近年來(lái)，電力發(fā)展促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，變電站電磁輻射對(duì)人的影響也引起了人們的高度關(guān)注。同時(shí)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提升，人們逐漸意識(shí)到電網(wǎng)輸變電站在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)周邊環(huán)境和人體健康有一定的影響。本文對(duì)變電站電磁輻射進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，提出了相應(yīng)的防護(hù)措施，對(duì)變電站的利用和管理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王榮鎖.電磁環(huán)境建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)編寫指南[M].天津出版?zhèn)髅郊瘓F(tuán)，2017.9.

[2] 交流輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)方法（試行）：HJ681-2013[S].

[3] 高壓交流架空送電線路、變電站工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)測(cè)量方法：?DL/T988-2005[S].

[4]?電磁環(huán)境控制限值：GB8702-2014[S].