（电气工程专业论文）常庄220kv输变电工程环境预测及评价.pdf

，咋 一 j 鼍jtij谴7缸黟，t，； 声明尸明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文 常庄2 2 0 k v 输变电工程环境预测及 评价，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取 得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：日期：竺! ! ：! ：少 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播 学位论文的全部或部分内容。 饼 密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 日期： 导师签名： 日期：竺! ：竖堡 一 j l 华北电力大学工程硕士学位论文摘要 摘要 文章首先介绍了输变电工程对环境预测的必要性及环境评价标准，随后通 过对常庄2 2 0 k v 输变电工程项目的工程状况、污染源、污染物等进行分析，利 用模式计算和类比分析的方法评价本项目对环境的影响程度为项目建设和环境 管理提供科学依据。 主要内容包括输变电工程环境评价标准；工程及污染源分析；现状监测评 价；工频电磁场、无线电干扰、噪声环境影响评价等。 本课题重点为变电所和线路工频电场、工频磁感应强度以及无线电干扰场 强、声噪干扰等环境影响预测及评价。 关键词：电磁环境噪声预测 a b s t r a c t t h ep a p e rf i r s ti n t r o d u c e st h en e c e s s i t yf o rp r e d i c t i n gt h ee f f e c tt h a tt h ep o w e r t r a n s m i s s i o np r o j e c th a so nt h ee n v i r o n m e n ta sw e l la st h es t a n d a r d sf o rt h e e n v i r o n m e n t a le v a l u a t i o n t h e nw ea n a l y z et h ep r o je c ts t a t u s p o l l u t i o ns o u r c e sa n d p o l l u t a n t so ft h ec h a n g z h u a n g2 2 0 k v p o w e rt r a n s m i s s i o na n dd i s t r i b u t i o np r o je c t i na d d i t i o n t h ee v a l u a t i o no ft h ep r o j e c t si m p a c to nt h ee n v i r o n m e n tu s i n gm o d e l c a l c u l a t i o n sa n da n a l o ga n a l y s i sp r o v i d e ss c i e n t i f i cb a s i sf o rt h ep r o j e c tb u i l d i n g a n de n v i r o n m e n t a lm a n a g e m e n t t h em a i nc o n t e n ti n c l u d e s ：e n v i r o n m e n t a la s s e s s m e n ts t a n d a r d so ft h ep o w e r t r a n s m i s s i o np r o j e c t ；a n a l y s i so fp r o j e c t sa n dp o l l u t i o ns o u r c e s ；s t a t u sm o n i t o r i n g a n da s s e s s m e n t ；p o w e rf r e q u e n c ye l e c t r o m a g n e t i cf i e l d s ，r a d i oi n t e r f e r e n c ea n dt h e a s s e s s m e n to ft h en o i s e si m p a c to nt h ee n v i r o n m e n t o u rp r o j e c tf o c u s e so nt h ei m p a c to nt h ee n v i r o n m e n ta n di t sa s s e s s m e n t ，s u c h a st r a n s f o r m e rs u b s t a t i o na n dl i n ef r e q u e n c ye l e c t r i cf i e l d ，m a g n e t i ci n d u c t i o n f r e q u e n c y , r a d i oi n t e r f e r e n c ef i e l ds t r e n g t ha n dn o i s ei n t e r f e r e n c e x us h e n ( e l e c t r i ce n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db ya s s o c i a t ep r o f z h a n gw e i d o n g k e y w o r d s ：e l e c t r o m a g n e t i ce n v i r o n m e n t ，n o i s e ，p r e d i c t i o n 重，。lll州 华北电力大学工程硕士学位论文目录 目录 中文摘要 英文摘要 第一章输变电工程环境预测及评价的原因1 1 1 输变电环境预测的意义1 1 2 输变电工程环境预测的必要性1 1 2 1 电磁辐射污染l 1 2 2 非电磁辐射污染4 1 3 小结5 第二章输变电工程环境评价标准6 2 1 工频电磁场的评价标准6 2 2 无线电干扰的评价标准8 2 3 噪声的评价标准8 2 4 小结9 第三章常庄输变电工程概况与工程分析1 1 3 1 工程概况1 1 3 1 1 变电所周围环境1 2 3 1 2 输电线路周围环境1 2 3 2 污染源及其污染物分析1 3 3 2 1 电磁辐射污染源及其污染物1 3 3 2 2 非电磁辐射污染源及其污染物1 4 3 3 小结1 4 第四章2 2 0 k v 输电线路电磁辐射预测及评价1 5 4 1 输电线路电磁辐射环境现状评价1 5 4 2 同塔双回线路电磁环境影响及评价1 6 4 2 12 2 0 k v 线路电场预测1 6 4 2 22 2 0 k v 线路磁场预测2 3 4 2 32 2 0 k v 线路无线电干扰预测2 5 4 3 单回线路电磁环境影响及评价3 l 4 3 12 2 0 k v 线路电场预测3 l 4 3 22 2 0 k v 线路磁场预测3 3 4 3 32 2 0 k v 线路无线电干扰预测3 5 i 士学位论文目录 i i 和参加科研情况 9 o o o l 2 2 2 3 7 8 8 6 8 o 1 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 d_。，i州 华北电力大学工程硕士学位论文 第一章输变电工程环境预测及评价的原因 1 1 输变电环境预测的意义 随着国民经济的持续良好发展，我国城市化进程正在加快，工农业生产迅猛发 展，居民生活水平显著提高，社会对电力的需求不断加大，高压输电线、变电站等 电力设施不断增多。过去，由于我国的高压输变电设施较少，电压等级较低，并且 主要布置在人烟稀少的荒郊野外，所以输变电工程的环境评价问题没有引起人们的 足够重视。随着人们生活水平水平的提高，以及对自然界认知水平的提高，人们对 环境保护的诉求也水涨船高，输变电工程对周边环境的影响也逐渐进入了人们的视 野。目前电力发展的实际情况是，电网的容量不断增大，输变电工程的电压等级不 断提高，随着城市规模的不断扩大，高压输变电设施已经深入到了人口稠密区。高 压架空输电线路在城市公众活动场所和居民区越来越多，高压变电站( 所) 更是点 缀在城市的建筑之中，因此电力建设必须注意保护自然界，维护生态平衡，采取各 种措施和方法来保护自然环境和社会环境，建立“电力 与自然、社会的和谐世界， 而我们有必要对输变电工程对环境的影响进行研究。 1 2 输变电工程环境预测的必要性 输变电工程对环境的影响目前主要有两个方面：电磁辐射污染和非电磁辐射污 染，非电磁辐射污染又主要以噪声干扰为主要研究方向。 1 2 1 电磁辐射污染： 高压输变电工程的电磁辐射主要分为两个辐射源：高压变电所和高压输电线 路。高压变电所内高压输电设备的上层有相互交叉的带电导线，下层有各种形状的 高压带电设备，特别是电抗器、变压器及消弧线圈等感性设备，都会在变电所产生 电磁辐射；高压输电线路工作时，相对地面产生一个交变电磁场。输电线路和电力 设备的运行频率为5 0 h z ，通常该频率称为工业频率，属于极低频电磁场，其电流只 能沿输电体传播。但高压输电设施会产生电晕放电及火花放电辐射干扰l i j 。高压输 电线路表面电场很大，引起空气电离而发生放电现象，在导线附近形成大量自由电 荷( 离子和电子) ，这些电荷在导线附近受到电场力的作用而快速移动，使静电场 分布迅速改变；同时，电荷的移动会在导线中产生脉冲电流，脉冲电流含有很宽的 高频分量，对周围环境造成高频干扰。高压输变电设备的电晕放电及火花放电会产 生下列污染效应：发出蓝色的晕光，伴随着“丝丝一声，使周围气体温度身高；产 生高频脉冲电流，并包含许多高次谐波，造成无线电干扰；在空气中产生化学反应， 华北电力大学工程硕士学位论文 产生有害气体。 电场和磁场的交互变化产生电磁波。辐射源以电磁波的形式发射到空间的能量 流称作电力辐射。过量的电磁辐射就造成了电磁污染。电磁辐射污染是指人类使用 产生电磁辐射的器具而泄露的电磁能量流转播到社区的室内外空气中，其能量超出 了本地值，且其性质、频率、强度和持续时间等综合影响而引起该区居民中一些人 或众多人的不适感，并且使健康和福利受到恶劣影响1 2 】。 电磁辐射污染可以干扰人的生物电，会对脑电和心电产生干扰，从而影响脑的 正常功能和心脏活动。1 9 9 8 年世界卫生组织最新调查显示，电磁辐射对体有五大影 响： 一、电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、 会对一些遭电磁辐射损伤的病人抽样化验， 倍。 癌突变的主要诱因。美国一癌症疗基金 结果表明在高压线附近工作的人快2 4 二、电磁辐射对人体生殖系统，神经系统和免疫系统造成直接伤害。损害中枢 神经系统，头部长期受电磁辐射影响后，轻则引起失眠多梦、头痛头昏、疲劳无力、 记忆力减退、易怒、抑郁等神经衰弱症，重则使大脑皮细胞活动能力减弱，并造成 脑损伤。 三、电磁辐射是造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素。电磁辐射对人 体的危害是多方面的，女性和胎儿尤其容易受到伤害，调查表明：1 至3 个月为胚 胎期，受到强电磁辐射可能造成肢体缺陷或畸形；4 至5 个月为胎儿成长期，受电 磁辐射可导致免疫力功能低下，出生后身体弱，抵抗力差。 四、过量的电磁辐射直接影响儿童组织发育、骨骼发育、视力下降；肝脏造血 功能下降，严重都可导致视网膜脱落。伤害眼睛功率密度与形成白内障的时间的阈 值曲线不是直线，在每一个频率上照射兔眼似乎都需要一个微波功率密度阈值，低 于这个曲线，即使连续照射也不会产生眼损伤。在5 0 0 m h z 以上，白内障形成的最 小功率密度约1 5 0m w c m 2 ，低于5 0 0 m h z 的频率引起眼损害的可能性不能完全排除。 五、电磁辐射可使男性性能下降，女性内分紊乱，月经失调。1 9 9 8 年世界卫生 组织( w t o ) 在有关电脑屏幕与工人健康问题的最新修正意见中指出：在电脑屏幕 工作环境下，有些因素可能影响妊娠结果。首先受到影响的是男方，长期受到电磁 波辐照，有可能使男性精子减少，使精子基因畸形并可能变成不育或者畸胎；其次 是孕妇，有报道说在电脑前l 周工作2 0 小时以上的孕妇生畸形的概率要比普通孕 妇高2 - 3 倍，而生女孩的概率大。 虽然电磁电磁辐射污染对人体健康危害很大，但上述危害实际上都是在电磁场 2 拜llii蠢 华北电力大学工程硕士学位论文 非常高( 即电厂强度大于4 k v l m ，磁场强度大于8 0 a m 或者0 1 m t ) 的情况下 生的，而且在此限值以下，随机性效应得发生几率是相近的。电磁场对生物系 生的影响，决定于其变化的频率和能量的大小，频率越高，能量越大，对人体 的影响也越大。有实验表明：当电磁场的频率在i o o m h z 到3 0 0 m h z 间其向外辐射的 电磁波对人体的伤害最大；频率低于i o o m h z 时，频率越小，伤害越小；频率高于 3 0 0 m h z 时，频率越大，伤害越小。 高压输变电工程对于生态效应的影响非常复杂，它是从生物学和病理学的角度 去研究人或动物在强电场中的反应。生态效应影响分为：长期生态效应和暂态电击 效应。电击效应发生在感应带电体与接地物体接触的瞬间，带电体上积累电荷瞬间 释放而造成电击，人们对电击的反应主要取决于放电量大小：当放电量大于0 i m j 时，就会使入感到刺痛；当放电量为0 5 - 1 5 m j 时，会引起不自觉肌肉反应；如果 放电量达到2 5 - 5 0 j ，就会对人体造成损伤；放电量超过5 0 j ，即会有生命危险。目 前国内对于长期生态效应得研究还主要局限在动物实验和对受辐射人员的调查研 究，尚且未有统一定论。我国武汉高压研究所、武汉医学院对于处于4 0 、5 0 、l o o k v m 电场中的大老鼠进行的试验和美国西南研究所对处于3 0 k v m 中狒狒进行试验都认 为电场不会对动物的正常生长造成影响。而美国对1 5 k v m 电场下老鼠和德国对暴 露在1 0 0 k v m 电场下大老鼠进行试验研究表明：在电场作用下，大老鼠的活动性降 低、生长速度减慢，死亡率增高p j 。 2 0 0 4 年9 月，北京曾举办过“电磁环境与健康 研讨会，参加研讨会的专家都 是研究电力、磁场的学者，分别来自清华大学、中国科学院电工所、信息产业部真 空电子所、华东电力试验研究院、众多电力学会等。专家们通过举出检测数据：输 电线路5 1 0 米以外的磁场水平不超过1 0 微特斯拉，低于国内参考标准1 0 0 微特斯 拉，只相当于一个开着电吹风机产生的磁场的七分之一，电热毯的五分之一。专家 们认为：输变电设备产生的电磁辐射不是电磁污染，对人体不会产生影响，也不会 产生影响，也不会影响农作物的生长和产量。尽管如此，国家电网公司还是客观考 虑到高压输变电设备电磁辐射的存在，在工程设计，采取针对性较强的措施，通过 合理选择电气设备和采取积极有效的布置形式，控制电磁辐射。此种说法是国家电 网一家之言，。 工频电磁场对人体健康的影响问题，在进入8 0 年代后，美国学者首次报道了 极低频电场与白血病的发生可能有关的流行病学报告，这样围绕着工频磁场与癌症 发生的关系这个题目，在国际上发表了大量研究报告，虽然结果并不一致，但是细 胞学照射实验支持了流行病学调查的阳性结果，实验者认为工频磁场可能具有促癌 作用。不少实验表明，高强度工频磁场暴露人群的癌症发生率，例如儿童白血病、 华北电力大学工程硕士学位论文 成人脑瘤及乳腺癌的发病率高于低暴露人群，提示工频电磁场对肿瘤的发生可能有 一定的联系( 促进作用) ，但是联系程度是微弱的。然而应当指出的是，居民工频 磁场暴露于肿瘤发生之间的关系是一个有争议的问题。近年来的研究还发现，接近 主要配电线的人群患抑郁症的较多，医学家w i i s o n 认为，长期暴露于极低频电磁 场( 主要指工频电磁场) 是诱发精神抑郁症的一个外界因素，与松果体的功能受影 响有关。据资料报道，我国学者曾对5 0 0 k v 超高压输电线路走廊进行过卫生学和流 行病调查，发现线路周围居民有明显的不良效应和头昏、头痛、失眠、疲倦、乏力 等主诉特异症状，并普遍反应线路经常有放电声和打火现象。但是若干流行性病学 调查资料还存在着一定的缺陷，如环境中其它频率电磁场的影响，所测磁场的变异 和方向及取样人群的局限性等问题，因此还需要在更大范围内设计更为合理的方 案，作进一步的流行病学调查。输变工程除了对生态环境产生影响外，还会对通讯 系统产生影响。 面对日趋恶化的电磁污染，为了有效降低工频电磁场对人体和设备的危害，研 究和开发防电磁污染新材料越来越受到人们的重视。目前降低电磁辐射的方法主要 有两个：一个是屏蔽；一个是吸收。前者是把电磁波屏蔽掉，就是反射、折射回去； 后者是把电磁波的电磁能量通过材料本身吸收。这两方面都有很多的产品问世。如 俄罗斯混泥土和钢筋混凝土科学研究所发明了一种理想的防电磁辐射的导电水泥， 使用这种水泥，使楼房本身成为一个屏障，并且比金属屏障更加安全可靠。这种导 电水泥，既能很好的吸收电磁辐射，又具有很低的反射系数，它的研究成功可使电 磁辐射费用减少到原来的l 。日本一家玻璃公司研制成功一种阻挡电磁波的玻璃， 这种玻璃内侧有导电性很强的特殊金属，将建筑物外侵入的电磁波减少到千分之一 甚至十万分之一。我国研制成功的吸收电磁波涂料是以聚氨酯为粘合剂，羰基铁为 吸收剂，通过添加缓蚀剂、有机膨润土、润湿分散剂、偶联剂等助剂改进了涂层的 工艺性能，使其具有了吸收电磁波的能力。 1 2 2 非电磁辐射污染： 输变电工程产生的非电磁辐射污染主要有两个因素：建设过程和运行过程中产 生的固体、气体、液体、废弃物，这些污染源的规模很小，并得到了充分的治理； 输变电设施运行过程中的声噪污染，且噪声污染是主要污染源。防治噪声污染的方 法主要有两种：控制噪声源；控制传播途径。 变电站内主要的噪音源是变压器f 4 】和电抗器等设备，其噪音分为两部分，电气 设备本体产生的高频噪音和辅助旋转设备产生的低频噪音。低频噪音和高频噪音不 同，高频噪音随着距离越远，或者遇到障碍物，能迅速衰减，低频噪音却衰减的很 慢，声波有较长，能轻易穿越障碍物，长距离奔袭并穿墙直入人耳，长时间生活在 4 华北电力大学工程硕士学位论文 一定强度的低频噪音中会产生各种健康问题。线路主要的噪音源主要是：线路舞动、 电晕放电和火花放电的声音。 1 3 小结 随着人民生活水平的提高和公众自身所处环境质量意识的增强，输变电工程对 环境的危害已经被群众所关注，公众对于输变电工程对健康的影响问题日渐担忧。 尽管政府各级规划、环保部门与电网企业在加强输变电工程的选址规划、环境评价、 项目核准等方面做了大量的工作，但电网建设受阻，居民维权过度、环境纠纷增多 的现象屡有发生并呈蔓延趋势。因此为了祖国电力事业的发展，为了输变电工程的 顺利建设并能平稳安全运行，我们有必要对输变电工程对环境影响的评价进行研 究，化解公众的误解和不安。 5 华北电力大学工程硕士学位论文 第二章输变电工程环境评价标准 2 1 工频电磁场的评价标准 输变电工程电磁环境水平是否符合国家相关标准所规定的控制指标要求，是判 别是否采取改善和防护措施最基本的依据。世界上各个国家采用的标准是不同的。 ( 1 ) 国际非电离辐射防护委员会标准 对于电磁厂影响健康的问题，被世界卫生组织( w h o ) 所认可的国际非电离辐 射防护委员会( i c n i r p ) 于1 9 9 8 年4 月发布了限制时变电场、磁场和电磁场( 3 0 0 g h z 及以下) 暴露的导则【5 】。该导则关于工频电磁场的直接影响和非直接影响限值见表 2 1 表2 一li c n i r p 标准 暴露特性基本限值电场强度( k v m ，参照水平)接触电流 ( m a m 2 ) 5 0 h z6 0 h z ( m a ) 职业人员 1 01 08 3l 公众 254 2o 5 在导则的说明中特别指出，制定该导则的目的是对已知的、对健康有有害影响 的电场、磁场和电磁场的暴露加以限制以保护健康。i c n i r p 认为，参照水平是针对 场与暴露个体之间处于最大耦合位置的情况推算得出的，从而提供了最大的保护。 但是，当超过参考水平时，并不一定意味着超过基本限值。 ( 2 ) 欧盟标准 欧洲议会和欧盟委员会2 0 0 4 年发布了关于保护工人免受各种物质伤害的最低 要求，这个标准也是基于i c n i r p 导则的【6 】。 ( 3 ) 美国 美国没有统一的国标。一些学术组织制定了自己的标准，许多州根据自身情况 制定了输电线路工频磁场标准。美国邦纳维尔电力局( b p a ) 对最大地面电场强度 的设计要求为【7 】：线路走廊内为9 k v m ；线路走廊边缘和跨越公路处为5 k v m ；购物 中心地带为3 s k y m ：商业、工业中心地带为2 5 k v m 。美国电力公司( a e p ) 要求 特高压线路下地面的静电感应电流限制5 m a 以下；在耕地上允许地面迁都最大为 1 0 5 k v m ；在主要道路交叉处允许达到6 k v m 。i e e e 在2 0 0 2 年出版了低频( 3 k h z ) 6 华北电力大学工程硕士学位论文 电磁场暴露标准【引，其最大特点在于采用基本限值为体内e 。 ( 4 ) 日本 日本在1 9 7 6 年建设5 0 0 k v 输电线时，经济、贸易和工业部确定了地面附近e 的限值。日本土地少，人口稠密，对于人员经常活动的交通和农田道路取3 k v m ， 对于山区、森林等地方，地面场强最大值取l o k v m ，并规定边导线对地投影外3 m 范围内不准建房屋和种植树木。1 9 9 3 年，日本一研究机构报告，居住环境中产生的 b 比删o 和类似组织的标准限值低的多，认为没有必要制定工频磁场标准。 ( 5 ) 澳大利亚 澳大利亚在1 9 8 9 年出台了电磁场暴露标准，标准中的限值和时间长短有关。 职业暴露限值要求不大于8 小时，公众暴露限值指在开阔地2 4 小时暴露的限值。 1 9 9 9 年，又出版了新的低频电磁场暴露标准，同i c n i r p 导则一致。 ( 6 ) 意大利 意大利规定公众长时间暴露的工频电场限值为5 k v m ，短时间暴露的限值为 l o k v m 。同时还规定输电线路与住宅之间的最小净空距离：对于1 3 2 k v 线路，最小 净空为l o r e ；对于3 8 0 k v 线路，最小净空距离为2 8 m 。 ( 7 ) 中国 为了适应中国进入w t o 的需要，统一国内标准，我国制定了电磁辐射暴露限 值和测量方法标准，取代卫生、环保和有关产业的现有标准。事实上我国在输变 电工程建设中所采用的电磁环境限值比w h o 推荐的标准更为严格。我国环境保护的 标准指标，即( 5 0 0 k v 超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范规定“推 荐暂以4 k y m 作为居民区工频电场评价标准，推荐应用国际辐射保护协会关于队公 众全天辐射的工频限值0 1 m t 作为磁感应强度的评价标准。l l o k v - - 5 0 0 k v 架空送 电线路设计技术规程中规定“5 0 0 k v 送电线路不应跨越长期住入的建筑物 、“5 0 0 k v 送电线路跨越非长期住人的建筑物或邻近民房时，房屋所在位置离地l m 处的最大 未畸变电场强度不得超过4 k v m 。邻近居民区的输变电工程，以4 k v m 为拆迁控制 指标。同时为了控制地面场强，对导线对地最小距离作出了规定参看表2 2 表2 - 2导线对地最小距离 1 1 0 k v2 2 0 k v 3 3 0 k v5 0 0 k v 居民区 7 07 58 51 4 非居民区 6 o6 57 51 1 ( 1 0 5 ) 交通困难区 5 05 5 6 58 5 7 华北电力大学工程硕士学位论文 2 2 无线电干扰的评价标准 当架空线路发生电晕放电时，电晕导线周围所形成的高频电场和未屏蔽的导线 金具及污秽绝缘子的表面放电都形成干扰源【9 】。该高频电磁场所引起的电波杂音即 电晕杂音，其主要对无线电的正常信号产生干扰。通常，电晕对无线电的干扰可分 为两种：一种是导线表面产生电晕时导线周围形成的高频电场向外发射的电磁波对 附近的无线电台、移动通信中继站、导航设备等通讯部门的干扰；令一种是沿输电 线路传播的干扰信号，它将破坏高频载波通道的正常工作。电晕干扰电平的平均值 以搿信噪比”为原则，以分贝( d b ) 来表示。目前世界上许多国家对输电线路的允 许干扰电平都有相应得规定【l0 1 ，参看表2 - 3 表2 - 3 允许干扰电平 国名气候条件测点距离边线距离频率( m h z )干扰水平( d b ) 加拿大晴天 1 5l5 7 瑞士晴天 2 0o 54 8 美国晴天 1 5l5 0 - 5 5 雨天 1 517 0 - 7 5 日本晴天 6 0 雨天 9 0 俄罗斯晴天 1 0 01 4 0 我国国家标准规定值：在高压交流架空送电线路无线电干扰限值中，给出 了交流5 0 0 k v 及以下线路的无线电干扰场强的计算经验公式及频率、距离的修正方 法，规定了交流5 0 0 k v 及以下线路的无线电干扰限值：在0 5 m h z 下线路的无线电 干扰场强在8 0 时间、具有8 0 的置信度不超过以下规定值：在距离边导线投影2 0 m 处，电压为ll o k v 时为4 6 d bl iv m ，电压为2 2 0 k v - 3 3 0 时为5 3 d bi iv i m ，电压为5 0 0 k v 时为5 5 d b pv m 。 2 3 噪声的评价标准 针对输电线路的噪声，各国的情况不同。意大利无输电线路电晕噪声标准，但 是在u h v 线路上测量的电晕噪声：l 5 = 5 8 - 5 9 d b ( a ) ：l 5 0 = 5 2 - 5 3 d b ( a ) 。美国俄勒 冈州1 9 7 8 年标准规定，在输电走廊边缘噪声标准为：l 5 0 = 5 1 - 5 5 d b ( a ) 。而从韩国 计划兴建7 6 5 k v 线路的情况来看；韩国的设计指标是雨天边相外1 5 m 处l 5 0 = 5 0d b 华北电力大学工程硕士学位论文 ( a ) 。巴西1 0 0 0 k v 输电线路的环境设计标准：雨后1 5 分钟，对于湿导线，在线路 边缘的噪声小于5 8d b ( a ) 。 我国城市区域内噪声标准是为了保障城市居民生活的声学质量而制定的，该标 准适用于城市区域，乡村区域可以参照执行。我国相应的标准有声环境质量标准、 工业企业厂界环境噪声排放标准、建筑施工厂界噪声标准，其划分了不同的 标准适用于不同的区域。目前我国设计规程规定输电线路边相导线投影外2 0 米处， 湿导线条件下的可听噪音限值为：电压等级为1 1 0 - 1 0 0 0 k v ，噪音限值为5 5d b ( a ) 。 2 4 小结 根据唐山地区监测经验，结合实际情况，参照我国的技术导则，确定了评价范 围和评价标准： ( 1 ) 评价范围： 工频电场、工频磁感应强度的评价范围：2 2 0 k v 变电所厂界向外l o o m 范围内： 2 2 0 k v 线路两边相线各向外延伸3 0 m ，所形成的与线路等长的带状区域。 无线电干扰评价范围：2 2 0 k v 变电所围墙外2 0 m 处；2 2 0 k v 线路两边相线各向 外延伸l o o m 所形成的与线路等长的带状区域。 变电所噪声：厂界噪声。 ( 2 ) 评价标准： 具体采用的标准值详见表2 4 。 表2 4评价标准值 污染物名称评价标准标准来源 以4 k v m 作为居民区工频电场评 工频电场 价标准 ( 5 0 0 k v 超高压输变电工程电 工频磁感应 对公众全天辐射时的工频限值 磁辐射环境影响评价技术规 1 0 0 | lt 作为磁感应强度的评价标 范( h j t 2 4 1 9 9 8 ) 强度 准 变电站围墙外2 0 m 处和距边相线 投影2 0 m 距离处测试频率为高压交流架空送电线无线电 无线电干扰 0 5 m h z 的条件下不大于干扰限值( g b l 5 7 0 7 1 9 9 5 ) 5 3 d b ( 州m ) 9 华北电力大学工程硕士学位论文 昼 夜 城市区域环境噪声标准 6 0 d b5 0 d b( g b 3 0 9 6 - - 9 3 ) 2 类标准 噪声 工业企业厂界噪声标准 6 0 d b5 0 d b ( g b l 2 3 4 8 9 0 ) i i 类标准 1 0 华北电力大学工程硕士学位论文 第三章常庄输变电工程概况与工程分析 常庄2 2 0 k v 变电站为筹建的变电站，预计2 0 1 1 年送电。 3 1 工程概况 常庄2 2 0 k v 输变电工程由常庄2 2 0 k v 变电所、陡河一车轴由双回线双破口入常 庄双回输电线路、陡河一虹桥双回线单破口入常庄双回输电线路、陡河一赵店子i 、 回2 2 0 k v 线赵店子侧破口入常庄双回输电线路、姜家营一车轴山单回2 2 0 k v 线路 破口入常庄单回输电线路组成。本工程的建设规模及主要技术特性见表3 - 1 。 表3 - 1本工程建设规模及主要技术特征 工程名称常庄2 2 0 k v 输变电工程项目 建设性质新建 河北省唐山市丰润区，银河路东约2 2 0 m ，京沈高速北侧约 所址位置7 0 0 m 处，所址中心坐标为：北纬3 9 。4 7 4 2 ，东经 11 8 。l l 5 7 。 建设单位唐山供电公司 常庄2 2 0 k v 变电所，陡河一车轴山双回线双破口入常庄双 回输电线路、陡河一虹桥双回线单破口入常庄双回输电线 工程组成路、陡河一赵店子i 、i i 回2 2 0 k v 线赵店子侧破口入常庄 双回输电线路、姜家营一车轴山单回2 2 0 k v 线路破口入常 庄单回输电线路 工程总投资3 1 6 3 1 9 6 万元 主变容量 2 x 2 4 0 m v a 2 2 0 k v 出线 1 0 回 ll o k v 出线l l 回 常庄2 2 0 k v 变电所 电压等级 2 2 0 1l o k v 工程征地面积 1 1 5 9 1 h a 占地性质一般农田 导线型号l g j 一4 0 0 3 5 型钢芯铝绞线 导线半径 1 3 4 1 m m 陡河一车轴山双回线 地线型号o p g w ( 2 4 芯) ，j l b 4 0 - 1 2 0 双破口入常庄双回输 电线路 线路长度长度均为3 k m 架设方式同塔双回路架设 塔型2 i - s z l 、2 i - s z 2 、2 i s j l 等 华北电力大学工程硕士学位论文 导线型号l g j - - 4 0 0 3 5 型钢芯铝绞线 导线半径1 3 4 l m 陡河一虹桥双回线单 地线型号j l b 4 0 。1 2 0 破口入常庄双回输电 线路 线路长度 1 2 k m 架设方式同塔双回路架设 塔型2 i s z l 、2 i s z 2 、2 i - s j l 等 导线型号l g j - - 4 0 0 3 5 型钢芯铝绞线 陡河一赵店子i 、i i 回 导线半径1 3 4 l m 2 2 0 k v 线赵店子侧破 地线型号j l b 4 0 1 2 0 口入常庄双回输电线 线路长度 4 k m 路 架设方式同塔双回路架设 塔型2 i s z l 、2 i - s z 2 、2 i - s j l 等 导线型号l g j - - 4 0 0 3 5 型钢芯铝绞线 导线半径 1 3 4 1 m m 姜家营一车轴山单回 地线型号0 p g w ( 2 4 芯) ，j l b 4 0 12 ( i 2 2 0 k v 线路破口入常 新建姜家营一常庄段 1 k m 庄单回输电线路 线路长度 新建车轴山一常庄段 1 5 k m 架设方式单回路架设 塔型2 a - z b l 、2 a - z b 3 、2 a - d j 等 3 1 1 变电所周围环境 常庄2 2 0 k v 变电所位于河北省唐山市丰润区南部，西侧约2 2 0 m 处为银河路， 南侧约7 0 0 m 处为京沈高速。变电所东西长1 0 7 5 m ，南北长7 9 m 。所址地势平坦， 主要是旱地，交通及通视条件良好。 3 1 2 输电线路周围环境 ( 1 ) 陡河一车轴山双回线双破口入常庄双回输电线路。 本线路由陡车线双破口( 破口点设在金庄村东侧约5 0 0 m 处) 形成两条同塔双 回线路( 即：陡河常庄2 2 0 k v 同塔双回线路和车轴山常庄2 2 0 k v 同塔双回 线路) 并行向西北方向架设( 间距为3 0 m ) ，经过指务村南，左转继续向西北方向架 设，跨过京秦铁路和一片杨树林，向西北架设至常庄2 2 0 k v 变电所南侧，右转向北 进入本项目2 2 0 k v 变电所。线路路径距最近的村庄指务村约2 0 0 m 。 1 2 华北电力大学工程硕士学位论文 ( 2 ) 陡河一虹桥双回线单破口入常庄双回输电线路。 本线路由陡虹线单破口( 破口点设在国新村西南约7 0 0 m 处) 向西南方向同塔 双回架设至常庄2 2 0 k v 变电所南侧( 中途跨越一片杨树林) ，右转向北进入本项目 2 2 0 k v 变电所。 ( 3 ) 陡河一赵店子i 、i i 回2 2 0 k v 线赵店子侧破口入常庄双回输电线路。 本线路由陡赵i 、i i 回2 2 0 k v 线n 2 0 处破口向西南方向架设，跨过还乡河和一 片杨树林，经过国新村东侧，架设至国新村西南约7 0 0 m 处，与陡虹线破口入常庄 2 2 0 k v 线并行架设进入本项目2 2 0 k v 变电所( 间距为3 0 m ) 。线路路径距最近的村庄 国新村约6 0 m ，到其它村庄的距离均大于l o o m 。本项目将国新村作为本线路的无线 电干扰敏感环境保护目标。 ( 4 ) 姜家营一车轴山单回2 2 0 k v 线路破口入常庄单回输电线路。 本线路由姜车线破口形成姜常线和车常线( 中间部分拆除) ，姜家营侧破口点 设在国新村北侧约6 0 m 处，破口后向西南方向架设至常庄2 2 0 k v 变电所南侧，右转 向北进入本项目2 2 0 k v 变电所；车轴山侧破口点设在常庄村西北约l k m 处，破口后 向东北方向架设至常庄2 2 0 k v 变电所南侧，左转向北进入本项目2 2 0 k v 变电所。线 路路径距最近的村庄国新村约6 0 m ，到其它村庄的距离均大于l o o m 。本项目将国新 村作为本线路的无线电干扰敏感环境保护目标。 本项目线路路径所经过区域无水源地、自然保护区等环境敏感区。 3 2 污染源及其污染物分析 3 2 1 电磁辐射污染源及其污染物 ( 1 ) 变电所 变电所运行时，在电能输送或电压转换过程中，高压线、主变压器和高压配电 设备与周围环境存在电位差，形成工频电场；高压输电线路导线内通过强电流，在 其附近形成工频磁感应强度，高压线及其配件表面对周围空气中的电晕放电，形成 脉冲电流注入导线，沿导线向外流动，绝缘子污秽或损坏导致电花放电；绝缘子， 金属触点松动或接触不良产生的火花放电，产生无线电干扰。 ( 2 ) 线路 2 2 0 k v 输电线路工作时，其电压等级较高，相对地面产生一定的静电感应，形 成电磁辐射场。三相导线离地面越高，相当于带电体离地面越远，则它在地面附近 产生的电场强度就越小。由于导线弧垂影响，相应的最大场强影响区域位于档距中 1 3 华北电力大学工程硕士学位论文 央。在靠杆塔处，导线悬挂较高，杆塔自身的屏蔽，靠杆塔处为最小场强影响区。 2 2 0 k v 线路导线可能产生电晕放电。在高压线路导线的选择时，注意到使其在 最大工作电压下，导线表面最大场强不超过电晕放电的起始电压。但由于机械损伤、 污秽和降水等使导线表面变得粗糙，从而导致局部电场强度增加，使得在电压比表 面无损伤的清洁导线自放电起始电压低的情况下，在导线上也发生了局部电晕，形 成电晕脉冲，产生无线电干扰波，沿着导线( 纵向) 以及空气( 横向) 向外传播。 3 2 2 非电磁辐射污染源及其污染物 ( i ) 污水、废气、固废和生态环境 新建2 2 0 k v 变电所内值班人员和临时检修人员工作中产生少量的生活污水，全 部用于站内绿化，站内不设锅炉取暖，该项目运行过程中不产生废气和固废；本项 目评价范围内无生态保护区，对生态环境影响较小。 ( 2 ) 施工期污染源及其污染物 本项目施工过程产生的扬尘及土地裸露产生的二次扬尘和机械与车辆噪声，会 使附近局部环境中t s p 和噪声值有所增加，严格按照当地环保局的要求进行施工， 施工完成后及时恢复，施工期对周围环境产生影响较小。 ( 3 ) 变电所运行期噪声 变电所2 2 0 k v 主变压器在工作中产生噪声，是主要噪声源。本项目采用的有载 调压变压器，距变压器l m 处a 声级不大于7 0 d b 。 3 3 小结 本章结合常庄2 2 0 k v 输变电工程的特点，介绍了输变电工程的项目基本组成， 确定了污染源，调查了环境敏感区域，确定了项目建设的主要环境评价因子。环境 评价因子选取为：工频电场、工频磁感应强度、无线电干扰场强和厂界噪声等效a 声级。 1 4 机。所用仪器均经国家计量部门检测合格，并处于检测证书有效期内，仪器的频率 性能覆盖监测对象的频率范围。 ( 3 ) 监测方法：工频电场、工频磁场强度按5 0 0 k v 超高压输变电工程电磁辐 射环境影响评价技术规范( 耵t 2 4 一1 9 9 8 ) 进行；无线电干扰值按高压架空送 电线、变电所无线电干扰测量方法( g b 7 3 4 9 - 2 0 0 2 ) 进行。 ( 4 ) 监测点位：工频电场、工频磁场监测点：变电所所址，线路路径；无线 电干扰监测点：变电所所址，线路路径，敏感环境保护目标处； ( 5 ) 监测时间：2 0 0 7 年1 1 月2 1 日。 ( 6 ) 监测结果与分析：本项目变电所所址、线路路径及敏感环境保护目标处 的电磁辐射背景值监测结果见表4 - 1 。 表4 - 1电磁辐射背景值监测结果 ：跫 工频电场垂 工频磁感应工频磁感应无线电干扰 直分量( v i m ) 强度垂直分强度水平分 (d b 监测点位 量( i lt )量( i lt ) ( i iv m ) ) 变电所所址 1 2 4o o l0 0 24 1 2 陡河一车轴山双 回线双破口入常 1 3 10 0 l0 0 l4 1 6 庄双回输电线路 陡河一虹桥双回 线单破口入常庄 1 5 70 0 20 0 l4 1 2 双回输电线路 1 5 华北电力大学工程硕士学位论文 陡河一赵店子 i 、i i 回2 2 0 k v 线赵店子侧破口 1 4 8o 0 20 0 24 2 5 入常庄双回输电 线路 姜家营一车轴山 单回2 2 0 k v 线路 破口入常庄单回 1 4 l0 o l0 0 24 2 7 输电线路 环境敏感点 4 2 1 由表4 - 1 可以看出，本项目变电所址、迸站线路路径处工频电场为1 2 4 一 1 3 1 v m 、工频磁感应强度为0 0 l o 0 2i lt 、无线电干扰背景值为4 1 2 4 2 7 d b ( p v m ) ，分别符合4 0 0 0 v m 、1 0 0 | lt 和5 3 d b ( a v m ) 的标准限值要求。本项目环 境敏感点处的无线电干扰值符合5 3 d b ( d v m ) 的标准限值。 4 2 同塔双回线路电磁环境影响预测及评价 因为架线越低对地面的影响越大，本评价选取线路架设中高度较低且用量较多 的2 i s z l 2 1 铁塔来评价线路建成后对环境的影响，计算预测评价采用参数见表 4 2 。 表4 - 2理论计算所用参数表 塔型2 i s z l 2 1 呼高2 l m 弧垂点对地 6 5 m 高度 导线型号l g j 一4 0 0 3 5 型钢芯铝绞线 分裂间距 4 0 0 r a m 导线半径 1 3 4 l m m 电压等级 2 2 0 k v 电流强度 4 0 0 a 4 2 1 2 2 0 k v 线路电场预测 2 2 0 k v 送电线下空间电场强度的预测计算。 1 6 华北电力大学工程硕士学位论文 根据( 5 0 0 k v 超高压输变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范附录a 推荐 的计算模式进行。 ( 1 ) 单位长度下等效电荷的计算 高压送电线上的等效电荷是线电荷，由于高压送电线半径r 远小于架设高度