張友泉 ，王 飛 ，王紹燦 ，王 慶

（1.國網(wǎng)山東省電力公司，山東 濟南 250001；2.泰安供電公司，山東 泰安 271000）

0 引言

目前，山東電網(wǎng)已形成以500 kV為主網(wǎng)架、220 kV為市域電網(wǎng)主網(wǎng)架的超高壓、大容量、高參數(shù)、高自動化的大型現(xiàn)代化電網(wǎng)。 到2020年，山東電網(wǎng)將依托國家特高壓工程主網(wǎng)架，建成以特高壓交直流落點為重要支撐，以覆蓋全省所有市地的500 kV電網(wǎng)為主網(wǎng)架、220 kV電網(wǎng)為市域電網(wǎng)主網(wǎng)架的智能電網(wǎng)。近年來，隨著國家對工程的環(huán)保要求越來越嚴格，民眾的環(huán)保意識增強，輸變電工程的環(huán)評工作越來越得到重視，主要針對500 kV輸變電工程的電磁環(huán)境影響因素進行分析，并提出相關措施。

1 500 kV輸變電工程環(huán)境影響因素

500 kV輸變電工程環(huán)境影響主要因素是工程運行期產(chǎn)生的工頻電場、工頻磁場、無線電干擾和噪聲。而電力建設項目區(qū)別于一般建設項目的最主要的特點為電磁對環(huán)境的影響，本文主要指工頻電場、工頻磁場及無線電干擾對環(huán)境的影響［1］。

2 評價范圍及標準

2.1 評價范圍

變電站工頻電場、工頻磁場的評價范圍為變電站圍墻外500 m范圍內(nèi)區(qū)域，重點評價圍墻外100 m范圍內(nèi)的區(qū)域；無線電干擾站址圍墻外2 000 m內(nèi)的區(qū)域，重點評價圍墻外100 m范圍內(nèi)的區(qū)域。

輸電線路工頻電場、工頻磁場的評價范圍為以輸電線路邊導線外50 m為界的帶狀區(qū)域，無線電干擾為以輸電線路兩側(cè)2 000 m帶狀區(qū)域，重點評價邊導線兩側(cè) 100 m 帶狀區(qū)域［2］。

2.2 評價標準

工頻電場、工頻磁感應強度執(zhí)行HJ/T24—1998《500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范》推薦的4 kV/m、0.1 mT的評價標準要求；無線電干擾值按照GB15707—1995《高壓交流架空送電線無線電干擾限值》的規(guī)定，在距邊相導線投影20 m距離處、測試頻率為0.5 MHz晴好天氣條件下，500 kV輸電線路無線電干擾值小于55 dB（μV/m）的限值要求，500 kV變電站參照該標準執(zhí)行。

3 500 kV變電站的環(huán)境影響

由于電力設施在空間產(chǎn)生的電磁影響較為復雜，目前國家也沒有統(tǒng)一規(guī)范的計算模式。目前，我國的500 kV變電站的設計大部分采用國家電網(wǎng)公司的通用設計規(guī)范，變電站的布置型式在一定程度上有相似性，規(guī)模、布局及采用的設備型號也類似。因此，針對500 kV變電站運行期產(chǎn)生的電磁影響，主要通過類比一個已經(jīng)運行的類似規(guī)模、地形條件相似的變電站來預測［2］。如山東省平原地區(qū)建設規(guī)模為2×1 000 MVA主變，500 kV、220 kV均采用GIS配電裝置的500 kV變電站，就可采用位于江蘇省蘇州市的500 kV木瀆變電站進行類比預測。

監(jiān)測斷面選擇木瀆變電站高壓配電裝置出線側(cè)圍墻外。工頻電場、工頻磁場監(jiān)測點以圍墻外5 m為起點，每隔5 m布設一個監(jiān)測點，監(jiān)測至圍墻外60 m。

圖1 500 kV木瀆變電站工頻電場強度變化趨勢圖

圖2 500 kV木瀆變電站工頻磁感應強度變化趨勢圖

無線電干擾監(jiān)測點以圍墻外1m為起點，每隔2n（n 取 0～6）布設一個監(jiān)測點，監(jiān)測至圍墻外 64 m［3］。

從圖1～3的監(jiān)測結(jié)果可見，隨著距離的增加，500 kV變電站圍墻外的工頻電場強度、工頻磁感應強度的變化呈衰減的趨勢，變電站圍墻外其監(jiān)測值均能滿足4 kV/m、0.1 mT的評價標準要求。變電站圍墻外20 m處的無線電干擾監(jiān)測值可滿足55 dB的限值要求。 因此，500 kV變電站圍墻外一般不需要采取設計規(guī)范以外的技術措施來滿足環(huán)境影響評價標準。

圖3 500 kV木瀆變電站無線電干擾變化趨勢圖

4 500 kV輸電線路的環(huán)境影響

500 kV輸電線路運行產(chǎn)生的工頻電場、工頻磁場、無線電干擾主要由導線的線間距離、導線對地高度、導線型式和線路運行工況（電壓、電流等）決定的。 考慮線路對地面人員的影響，結(jié)合周圍環(huán)境保護目標高度，預測離地面1.5 m處的工頻電場、工頻磁場及離地面2 m處的無線電干擾［2］。

預測計算采用HT/T24—1998《500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范》中推薦的計算方法，以典型設計的塔型SZ1為例，選擇SZ1設計塔型的典型計算參數(shù)（圖4）代入計算。

圖4 SZ1塔型的參數(shù)

線路的導線按4×JL/LB20A-630/45導線外徑33.6 mm，分裂間距500 mm選取，排列相序按A-BC、C-B-A考慮。 電壓按525 kV（額定電壓上浮5%），電流按1 100 A考慮。線路的架設高度按居民區(qū)的架設高度導線對地高度14 m、非居民區(qū)的架設高度11 m進行考慮計算其運行產(chǎn)生的工頻電場強度、工頻磁感應強度及無線電干擾。計算結(jié)果分別見圖5、圖6、圖7所示。輸變電工程在設計中，常采用多個塔型，計算時，不需要將每個塔型都進行計算。由于較大的塔型工頻電場計算值較大，較小的塔型無線電干擾計算值較大，而工頻磁場一般不會成為制約因素，因此在具體工程的理論計算時，只需選擇較大和較小各一種塔型進行計算。

圖5 500 kV線路工頻電場強度預測分布曲線

圖6 500 kV線路工頻磁感應強度預測分布曲線

圖7 500 kV線路無線電干擾預測（80%）分布曲線

由圖5可見，線路按照設計規(guī)程中要求的居民區(qū)14 m的架設高度架設時，由于500 kV輸電線路工程拆遷的控制要求為線路兩側(cè)邊導線5 m范圍內(nèi)的民房，而線路邊導線外5 m范圍外部分區(qū)域地面1.5 m高度處的工頻電場強度大于4 kV/m，不能滿足4 kV/m的評價標準要求，因此僅按500 kV設計規(guī)程要求進行500 kV輸電線路架設不能滿足4 kV/m的環(huán)境影響評價標準要求。到距線路中心19 m（即邊導線外9.35 m）時，地面1.5 m高度處的工頻電場強度方可滿足4kV/m的環(huán)境影響評價標準要求。

由圖6、圖7可見，500 kV輸變電線路的工頻磁感應強度遠小于0.1 mT，線路邊導線外20 m（即距線路中心29.65 m）處的無線電干擾也遠小于55 dB（μV/m），工頻磁場及無線電干擾不會成為其環(huán)保制約因素。

5 500 kV線路工程所采取的環(huán)保措施分析

由于500 kV線路按照居民區(qū)14 m的架設高度要求架設時，線路邊導線外5 m范圍外部分區(qū)域地面1.5 m高度處的工頻電場強度大于4 kV/m，為使線路邊導線外5 m范圍之外，線路下方地面1.5 m高度處的工頻電場強度能滿足環(huán)保要求，需提高導線架設高度［5］。

圖8為線路導線提高到17 m后線路下方的工頻電場強度的計算結(jié)果。

圖8 500 kV線路工頻電場強度預測分布曲線

由圖8可見，當線路導線高度提高到17 m后，線路邊導線外5 m（即距線路中心14.65 m）范圍內(nèi)地面1.5 m高度處的工頻電場強度可全部滿足4 kV/m的評價標準要求。由于目前針對500 kV輸變電工程的拆遷主要有工程拆遷及環(huán)保拆遷2個手段。工程拆遷的控制要求為線路兩側(cè)邊導線5 m范圍內(nèi)的民房，環(huán)保拆遷的范圍為線路運行時的場強超標區(qū)域（大于4 kV/m的區(qū)域）。在提高了線路架設高度后，工程拆遷之外的區(qū)域其運行的工頻電場強度將全部滿足4 kV/m的評價標準要求，工程將不存在環(huán)保拆遷。

6 結(jié)語

通過對500 kV輸變電工程的理論分析計算和類比監(jiān)測得知，500 kV變電站圍墻外一般不需要采取設計規(guī)范以外的技術措施來滿足環(huán)境影響評價標準。500 kV輸電線路在將導線架設高度提高至居民區(qū)17 m以上時，按照線路設計規(guī)程拆遷線路兩側(cè)邊導線5 m范圍內(nèi)民房后，線路的工頻電場、工頻磁場和無線電干擾均能滿足環(huán)境影響評價標準，不需要再采取加大拆遷范圍等其他措施，有效減少了環(huán)保拆遷時的民事糾紛和拆遷時的投資。

［1］趙剛，楊光俊，李曉琴.輸變電工程電磁影響及其環(huán)境影響評價問題的探討［J］.電力環(huán)境保護，2007，23（4）：16-19.

［2］HJ/T24—1998 500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范［S］.

［3］DL/T988—2005高壓交流架空送電線路、變電站工頻電場和磁場測量方法［S］.

［4］GB/T7349—2002高壓架空送電線、變電站無線電干擾測量方法［S］.

［5］王守禮.高壓輸電線路的環(huán)境保護［J］.云南電力技術，2004，32（2）：13-16.