110kV送电线路电磁环境影响评价

周德红

（武汉工程大学环境与城市建设学院，湖北武汉 430074）

110kV送电线路电磁环境影响评价

周德红

（武汉工程大学环境与城市建设学院，湖北武汉 430074）

架空送电线路运行期电磁对环境有一定的影响，如何预测其对环境的影响一直是送电线路环境影响评价的关键问题.110kV送电线路工程运行期间对环境的主要影响因子为工频磁场、工频电场以及无线电干扰.本文分析了110kV送电线路运行期工频电场、工频磁场和无线电干扰对环境影响的预测计算模式，并以实际线路工程为例，评价单回线路1B－ZM1和1B－ZM2型杆塔电磁对环境的影响，分析了其对环境影响的范围和程度.

环境影响评价；电磁；送电线路

0 引 言

随着社会经济的高速发展，电网建设也不断地向大容量、超高压、远距离的输电技术发展.与此同时，送电线路施工期和运行期对环境的影响也越来越大，国家对送电线路运行期间的工频电场、工频磁场以及无线电干扰也提出了严格的控制要求［1－2］.本文以110kV送电线路运行期间对环境造成的工频电场、工频磁场以及无线电干扰进行预测分析，确定其对环境的影响程度和范围，为110kV送电线路环境影响评价技术提供技术支持.

1 110kV送电线路电磁环境影响模式预测

在对110kV送电线路电磁环境影响的预测过程中，可以参考《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》（HJ／T24－1998）中的计算方法，具体见该规范附录A、B、C推荐的计算模式进行［3］.

1.1 电场强度

1.1.1 单位长度导线下的等效电荷 多导线线路工程中导线上的等效电荷可以由下列矩阵方程计算：

式（1）中：Ui为各导线对地电压的单列矩阵；λij为各导线电位系数组成的n阶方阵（n为导线数目）；Qi为各导线上等效电荷的单列矩阵；

1.1.2 等效电荷产生的电场 根据叠加原理，空间（x，y）点的电场强度分量Ex和Ey可表示为：

式（2）（3）中：m为导线数目；

xi、yi为导线i的坐标（＝1，2，…，m）；

Li、L′i为分别为导线i及其镜像到计算点的距离.

对于三相交流线路而言，空间中任一点电场强度水平和垂直分量为：

式（4）中：ExR为各导线实部电荷在该点处产生的场强水平分量；

ExI为各导线虚部电荷在该点处产生场强的水平分量；

EyR为各导线实部电荷在该点处产生场强的垂直分量；

EyI为各导线虚部电荷在该点处产生场强的垂直分量.

该点处的合成场强计算公式为：

1.2 磁场强度

线路导线下方A点处的磁场强度值的计算公式为：

式（7）中：h为A点距离导线的垂直高度；

L为A点距离导线的水平距离；

I为导线I中的电流值.

1.3 无线电干扰场强

在0.5MHz时，高压交流输变电线路的无线电干扰场强计算［4］公式为：

式（8）中：E为无线电干扰场强，dB（μV／m）；

D为被干扰点与导线的距离，m；

r为导线的半径，cm；

gmax为导线表面最大的电位梯度，kV／m.

式（9）中：n为次导线的根数；

d为次导线的直径，cm；

R为通过次导线中心的圆周直径，cm；

g为导线平均表面电位梯度，kV／m.

式（10）中：Q为每相导线的等效总电荷.

当线路中有一相导线的无线电干扰场强值至少大于其余每相导线3dB（μV／m），那么高压交流输变电线路无线电干扰场强值即为场强值.否则，将按照式（11）进行计算：

式（11）中：E为高压交流输变电线路无线电干扰场强，dB（μV／m）；

E1、E2为三相导线中最大的两个无线电干扰场强值，dB（μV／m）.

2 实例分析

安陆110kV孛畈输变电工程线路总长19.5 km，其中双回线2×15km，单回线4.5km，对工程线路运行期工频电场、工频磁场及无线电干扰进行预测.由于文章篇幅，此处只预测单回线路1B－ZM1和1B－ZM2型杆塔对环境的影响，并选用LGJ－240／30型导线进行预测.线路杆塔型式简图见图1，参数的选取见表1.

图1 1B－ZM1和1B－ZM2型杆塔简图Fig.1 1B－ZM1and 1B－ZM2type tower

表1 工程单回线路设计参数Table 1 The engineering design parameters for single－circuit lines

2.1 预测计算结果

线路预测结果详见表2～表5以及图2～图5.

2.2 送电线路电磁声影响评价

评价根据模式预测计算结果对110kV输电线路运行期间工频磁感应强度、工频电场强度及无线电干扰水平进行预测计算，说明其环境影响的范围和程度.

2.2.1 工频电场强度 从预测结果可以看出：距地面1.5m高处，单回路1B－ZM1和1B－ZM2型杆塔工频电场综合量最大值分别为1.58kV／m、1.68kV／m，均出现在距导线中心4m处，从图2、图4中工频电场强度变化趋势来看，当预测高度为1.5m时，线下各处预测值均小于4kV／m的标准.

距地面4.5m高处，单回路1B－ZM1和1BZM2型杆塔工频电场综合量最大值分别为3.30kV／m和3.83kV／m，分别出现在距导线中心0m和3m处，从图3和图5中工频电场强度变化趋势来看，当预测高度为4.5m时，线下各处预测值均小于4kV／m的标准.

表2 单回路1B－ZM1型杆塔工频电场强度、工频磁感应强度预测结果（地面1.5m高处）Table 2 The predictions for 1B－ZM1type tower of the single－circuit transmission line（1.5m）

表3 单回路1B－ZM1型杆塔工频电场强度、工频磁感应强度预测结果（地面4.5m高处）Table 3 The predictions for 1B－ZM1type tower of the single－circuit transmission line（4.5m）

表4 单回路1B－ZM2型杆塔工频电场强度、工频磁感应强度预测结果（地面1.5m高处）Table 4 The predictions for 1B－ZM2type tower of the single－circuit transmission line（1.5m）

表5 单回路1B－ZM2型杆塔工频电场强度、工频磁感应强度预测结果（地面4.5m高处）Table 5 The predictions for 1B－ZM2type tower of the single－circuit transmission line（4.5m）

2.2.2 工频磁感应强度 工频磁感应强度预测结果均较小，单回路1B－ZM1和1B－ZM2型杆塔距地面1.5m高处的工频磁感应强度综合量最大值分别为19.17×10－3mT和19.17×10－3mT；距地面4.5m高处的最大值分别为42.15×10－3mT和 42.22×10－3mT.预测值均小于0.1mT的限值.

2.2.3 无线电干扰 110kV送电线路导线表面电位梯度为11.034kV／cm，小于12kV／cm，故不产生电晕，无线电干扰影响很小.

图2 单回路1B－ZM1型杆塔工频电场强度综合量分布图（地面1.5m处）Fig.2 The intensity distribution of frequency electric field for single－circuit 1B－ZM1type tower（1.5m）

图3 单回路1B－ZM1型杆塔工频电场强度综合量分布图（地面4.5m处）Fig.3 The intensity distribution of frequency electric field for single－circuit 1B－ZM1type tower（4.5m）

图4 单回路1B－ZM2型杆塔工频电场强度综合量分布图（地面1.5m处）Fig.4 The intensity distribution of frequency electric field for single－circuit 1B－ZM2type tower（1.5m）

图5 单回路1B－ZM2型杆塔工频电场强度综合量分布图（地面4.5m处）Fig.5 The intensity distribution of frequency electric field for single－circuit 1B－ZM2type tower（4.5m）

3 结 语

输变电工程项目的环境影响评价因子包括声、水、生态、电磁环境等各个方面，具体工作中应根据不同线路的特点进行具体分析，并突出不同项目的主要环境影响.本文以实际线路工程项目为例，针对110kV送电线路运行期间单回线路的电磁对环境的影响进行了评价，并预测了其对环境的影响范围和程度，分析了环境达标情况，结论如下：

a.1B－ZM1和1B－ZM2型杆塔运行期，线下距地面1.5m和4.5m高处的工频电场强度预测值均小于4kV／m的标准.

b.1B－ZM1和1B－ZM2型杆塔运行期，线下距地面1.5m和4.5m高处的工频磁感应强度预测值均小于0.1mT的限值.

c.110kV送电线路导线无线电干扰影响很小.

［1］王忠亮，王燕杰.输变电项目环境影响评价［J］.能源及环境，2009（7）：23－24.

［2］曾挺健.110kV户内变电所对环境电磁和无线电干扰影响的评析［J］.华东电力，2002（2）：9－10.

［3］HJ／T24－1998 500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范［S］.北京：中国环境科学出版社，1998.

［4］国家环境保护总局环境工程评估中心.环境影响评价技术方法［M］.北京：中国环境科学出版社，2007.

Environment impact assessment on electromagnetic of 110 kV power transmission lines

ZHOUDe－hong
（School of Environment and Civil Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430074，China）

The electromagnetism of running power transmission lines has a certain impact on the environment.It has been the key issues how to predict the environment impact of electromagnetism.The main impact of the running power transmission lines engineering is frequency magnetic fields，electric fields and radio frequency interference.The paper analyzes the computing model about the frequency electric fields，magnetic fields and radio frequency interference of the 110kV power transmission lines，and takes an example for the actual lines project，assesses the impact on environment for the singlecircuit transmission line 1B－ZM1and 1B－ZM2type tower poles，analyzes the scope and extent on environment impact.

environment impact assessment；electromagnetism；power transmission line

X828

A

10.3969／j.issn.1674－2869.2011.11.023

1674－2869（2011）11－0090－05

2010－09－18

周德红（1978－），男，安徽宿松人，博士，讲师，注册安全工程师，注册安全评价师，注册环境影响评价师.研究方向：安全系统理论与应用，化工安全.

本文编辑:龚晓宁