输变电工程电磁环境控制关键技术

田雷

摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，大量的输变电项目正在建设中，为加强群众对输变电项目的电磁环境影响的认识，对常见变电站及输电线路的电磁辐射进行实际监测，通过对监测结果进行分析得出结论并从设备、布局、规划等方面提出降低输变电工程电磁环境影响的建议。

关键词：输变电工程;电磁环境;控制

引言

在国内输变电工程建设中出现大量公众反对声音，全国各地不时发生因输电线路临近、跨越民房，变电站、换流站噪声扰民、电磁环保等问题引发投诉和纠纷，尤其是城区变电站建设，近几年信访事件不断上升，甚至发生群众阻挠施工的事件。这不仅给电网的建设带来困难、严重影响电网的安全运行，也给输变电工程电磁环境监管带来诸多问题和压力。其主要原因是，公众对于电磁环境影响和对输变电工程电磁环境水平的不了解、认识不足，造成不同程度的心理影响。

1输变电工程的电磁环境特征

输变电的工程为将电能特性（主要是指电压、交流或直流）进行变换并从电能供应地输送到电能需求地的工程项目。在电能传输过程中，常因电流过大导致送电线路发热而造成电能的损耗，因此在进行一定功率的电能远距离时可以通过变电设备升高电压，不仅可以增加输电容量也使得电流变小从而减少发热损耗，在到达传输目的地时可通过变电设备将电压降至相关用电设备相适应的电压。在我国输变电工程频率为50Hz，常用的输变电工程电压等级为110kV-220kV，超高压输变电工程电压等级为330kV-500kV，目前750kV的超高压输变电工程和1000kV以上的特高压输变电工程已投入使用。而配电网的电压一般在35kV以下，属于中低电压等级。

2输变电工程的电磁污染及对环境的影响

2.1输变电工程的电磁污染

一般情况下，相对于110kV以及以上的输变电工程来说，其具有频率较低而电压较高的特点。单从原理上进行阐述，工频50Hz的频率相对较低，波长为6000km。输变电线路与变电站的电磁感应主要是通过三种形式发挥作用的：磁场、电厂及电晕。①输变电的磁场强度是与电流大小有直接联系的，但是与电压无关，我国在工频范围内执行的电磁环境公众曝露控制国家标准是受到《500kV超高压送变电工程电磁“辐射”环境影响评价技术规范》限制的，具体限制都控制在合理范围之内;②输电导线会在输电线路正常运行的过程之中，其周围会产生电厂。但是其频率比较低，可以大致认为是静电场，且具有静电场所具备的普遍特性;接着，电晕放电会受到电压的影响，电压越高，电晕放电越明显，而且其也受环境的制约，例如空气密度、周围生态环境污染程度等等。

2.2电磁污染给环境造成的影响

输变电工程对环境带来了诸多的影响，主要表现在两个方面：①对无线电视的干扰。输变电路工频交变磁场随距离的变化而变化，但是相比于电视等的波长该波的波长要明显大很多。调查研究表明，输电线路在200m的范围之内，其干扰场强可以忽略不计。天气情况越糟糕恶劣，产生的电杂音就会越大，可见气候的变化对无线电强度存在一定程度的制约作用。所以，无线电杂音只有在天气情况较差的情况下会对距离输变电线路较近的用户造成不便的影响。②对通信线路的影响。输变电受静电耦合作用的影响，其所产生的电场会在通信线路的周围造成静电感应。假如输变电线路距离通信线路比较近，而且三相导线换位不对称的情况下，会造成通信线路产生感应电压。如果杂音超过最大限度时，就对通信有一定的影响。

2.3工频电磁、磁场对人体的影响

据调查，500kV变电站的工人有头痛、嗜睡、恶心疲劳等症状，其所承受的电场强度相当于13kV/m。在强电场中，从高压送电线路附近经过的人会明显感觉到电流路过身体或者产生火花。我国颁布的《输变电工程电磁辐射环境影响评价》中指出：离地面1.5m高度处4kV/m作为居民区的工频电场推荐值，而我们常用220kV输电线路区域的工频电场强度为1.1～1.459kV/m之间，工频磁感应强度在0.8～1.414μt之间，相当于辐射频路小于0.0001μW/cm2。据研究显示，我国一个输变电工程附近地区的地磁场测算，磁场强度为52μt，磁场反转时强度约为100μt。现有的高压输电线下和变电所附近的电场场强，对人体造成的影响是生理的且可逆的。

3输变电工程电磁环境控制关键技术

3.1建立健全输变电环保方面的法规建设

因为我国的输变电工程环境评价研究起步比较晚，相关法律法规建设跟不上电网的发展脚步，相比于高度发展的电网建设相比，明显滞后。所以国家政府部门应该尽快制定科学合理的相关法律法规，为电网建设提供一个良好的法律环境和强有力的制度保障。这是输变电工程电磁环境强有力的技术支撑，必须要深刻认识到不能为了发展而发展，要在发展中保护，保护中发展。进而使我国输变电工程的电磁环境更加的健康环保，促进经济的迅速发展。

3.2供电企业积极推广应用先进的环保新技术

由于输变电过程中会产生电磁场以及其他不良的影响，供电企业在输变电工程设计和施工过程中应该采取一系列的措施，尽量减少不利因素。在输变电工程的设计和施工中，积极引入新的环保设计理念，尽量采用新技术、新工艺、新材料，并要考虑公众的合理诉求及安全措施，尽量减少输变电工程对其原来的生态生活环境的影响。具体措施为：对电磁干扰线路的走向进行合理选择，尽量减低电磁干扰的影响也可以增加导线和地面的高度，并减少导线之间的距离。变电站的选址和线路经过的路线尽可能的避开争议较大的地区，并时刻接受大众的合理意见。

3.3提前介入进行环保验收

实施自主验收制度后，由于环保部门不能提前介入进行指导，建设单位应该选择其他第三方机构提前介入进行指导服务。在项目规划设计阶段，应该针对项目设计方案中的各类信息，分析项目施工可能产生的环境影响，并在施工设计方案中进行修改，避免出现不可恢复的环境破坏，达到提前介入的目的。在编制竣工验收报告的时候，如果建设单位自身不具备相应能力，那么就应该委托相应的技术机构代为办理，提高验收报告的专业性和全面性。

结束语

通过实际监测分析可知，正常情况下常见的110、220、500kV变电站及输电线路的工频电磁场均可以满足国家相关法律法规要求，对周围的电磁环境影响较小。为了减少临近变电站或高压输电线路的居民心理恐慌，最大限度的降低相关的电磁环境影响，建议建设变电站的时候尽量采用国内领先的GIS设备方案;变电站进出线方向尽量避开居民密集区，在变电站的中间处布置主变压器，站址四周进行绿化;输电线路充分听取沿线各级政府建设、规划、林业、国土、环保等相关部门及居民的意见，尽可能避开规划区，并满足GB50545—2010《110～750kV架空输电线路设计规范》相关要求。

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