220kv高压输电线路电磁环境分析

220kv高压输电线路电磁环境分析

中国经济的快速发展促进了城市化的快速发展，居民生活环境得到了极大改善。为了协调和解决高压供电线路与城市规划的一致性，解决线路走廊的限制，高压供电线路经常相互关联。而随着人民生活水平的提高与公众对自身所处环境质量意识的增强,高压输电线路引起的电磁污染已成为公众关注的焦点。鉴此本文以相互并行走线的220kV高压输电线路为例,针对对220kV高压输电线路并行时的电磁环境影响,以国际标准为限制要求,界定并行走线的评价范围,并参照《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》预测分析了220kV高压输电线路并行时通过居民区与非居民区评价范围内的电磁环境。本文以220kV“山墨线”为例,研究其在并行走线情况下,在通过非居民区和居民区时,预测导线对地最低高度为6.5m及7.5m时的电磁影响。1线路电磁干扰及属性分类高压输电线路作为一种电磁环境污染源,在它所经过的地方,都可能造成不同程度的电磁污染。(1)工频电磁场:高压输电线路运行时,高压送电线路(高电位)与大地(零电位)之间的位差,导线上的电荷在空间上形成较强的工频电场;导线内的电流在空间产生的工频磁场。当频率很低时,电场和磁场是相互独立的,彼此没有联系。当频率很高时,变化的电场与磁场可以相互转换且存在定量的波阻抗关系,而且可以脱离电荷或电流以波的形式向空间传播电磁能量。(2)无线电干扰:输电线路无线电干扰主要来自于电晕放电、间隙放电等。电晕放电可能对附近居民收音机、电视机等电器产生干扰,间隙放电主要对电视频段接收造成干扰。输电线路运行产生的无线电干扰会对邻近有线、无线电装置产生影响,使沿线一定范围内的无线电接受设备达不到正常工作所需的信噪比。2酸合金器的排列方式西藏山南地区220kV“山墨线”并行走线时,两条线路中心线之间的距离最近保持约50m左右,边导线之间的距离约为30m左右,其余位置两线间的距离约在50m~70m之间,其电磁环境会产生一定的相互叠加影响。由于220kV“山墨线”单回段存在有:(1)三角排列和(2)水平排列的2种塔型,且具体地段的导线排列方式未定,因此,本次考虑了3种情况。具体组合如表1所示:因为本次220kV“山墨线”并行段选择的典型塔型是对称的,故方式3和方式4产生的叠加影响是一样的,因此在此仅考虑方式1、方式2和方式3的叠加影响情况。以其中一条线路中心线为原点建立坐标系,将工频电磁场及无线电干扰进行相应的叠加。2.1无线电干扰影响预测220kV输电线路的工频电场、工频磁场及无线电干扰影响预测,参照《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》附录A、B、C推荐的计算模式进行预测。2.2电磁环境叠加(1)分别按预测模式预测两条220kV“山墨线”的电磁环境。(2)鉴于220kV“山墨线”并行段存在共同的评价范围,考虑相互间电磁环境叠加影响,以220kV“山墨线”山南侧中心为坐标原点建立坐标系,将工频电磁场及无线电干扰进行叠加。其具体叠加相互位置关系见图1。预测参数见表2。3预测结果及分析3.1线路下距地面距离图2、图3、图4为220kV“山墨线”2三角排列线路并行时、220kV“山墨线”2水平排列线路并行时、220kV“山墨线”三角排列线路与水平排列线路并行时工频电场强度变化趋势图。从图可得,220kV“山墨线”并行时工频电场强度及防护距离设置,具体情况见表3。对于220kV“山墨线”并行时,在通过非居民区时及居民区时,导线高度分别为6.5m及7.5m时,应当按上表所示,在此区域内设置相应的防护距离,满足工频电场强度降到4kV/m以下,并且在此范围内不得再修建永久居住的房屋。根据逐步试算可知,只需将该线路的最大弧垂处对地高度提升至12m高后,就能确保线路下距地面1.5m高处的工频电场强度最大值降低到居民区评价标准4kV/m以下。因此,本次评价要求220kV“山墨线”并行时的输电线路在通过居民区时导线对地高度均提高到12m以上,从而保证居民房屋处及其长期活动场所工频电场强度小于4kV/m。通过提高导线高度至不小于12m,新建220kV“山墨线”并行时的输电线路在通过居民区时无需设置电磁环境安全防护范围。3.2角排列线路并行时工频强度变化图图5、图6、图7为220kV“山墨线”2三角排列线路并行时、2水平排列线路并行时及三角排列线路与水平排列线路并行时的工频磁感应强度变化趋势图。从图可知其最大值见表4。3.3角排列线路与水平排列线路并行时的无线电干扰值的趋势图8、图9、图10为220kV“山墨线”2三角排列线路并行时、2水平排列线路并行时及三角排列线路与水平排列线路并行时的无线电干扰值的变化趋势图。从图8、图9、图10中数据为80%时间概率、具有80%置信度的无线电干扰场强值,既是在50%时间概率下的无线电干扰场强值的基础上增加8dB(μV/m)得到。从以上图示可知其最大值见表5。4适应安全防护距离(1)线路选择时尽量避开集中敏感点。交叉跨越处应严格按规程要求留有净空距离。(2)对于220kV输电线路而言,当线路通过非居民区时,档距中央最大弧垂处导线高度不低于6.5m,220kV“山墨线”并行时:A、220kV“山墨线”单回三角排列段并行时,在并行线路左侧塔边导线外6m和右侧塔边导线外7m以内区域设置为安全防护距离,该范围内不得新建房屋等建筑物;B、220kV“山墨线”单回水平排列段并行时,在并行线路左侧塔边导线外12m和右侧塔边导线外7m以内区域设置为安全防护距离,该范围内不得新建房屋等建筑物;C、220kV“山墨线”单回三角排列与水平排列段并行时,在并行线路左侧(三角排列)塔边导线外7m和右侧(水平排列)塔边导线外8m以内区域设置为安全防护距离,该范围内不得新建房屋等建筑物。(3)当220kV“山墨线”并行,线路通过居民区时:220kV“山墨线”单回三角排列段并行时、220kV“山墨线”单回水平排列段并行时及220kV“山墨线”单回三角排列与水平排列段并行时,档距中央最大弧垂处导线高度不低于12m,以确保居民区的安全。(4)设计中合理选择了导线截面积和相导线结构,降低线路的电晕。(5)在线路运行期,应当建立健全环保管理机构,加强环境管理工作。对工程所在地区居民进行有关输变电工程环境保护宣传和教育,消除畏惧心理。5高压输电线路建设(1)结合目前输电线路电磁环境预测模式,预测分析了并行走线的220kV高压输电线路电磁环境。在通过非居民区时,导线对地最小距离在满足非居民区6.5m时,线下的工频电场强度最大值不满足非居民区评价标准4kV/m(但是线路沿线工频电场强度满足线路经过农田时小于10kV/m)的要求,因此,需按实际情况设置电磁环境安全防护范围,并且在此范围内不得再修建永久居住的房屋。在通过居民区时,导线对地最小距离在满足居民区7.5m时,只需将该线路的最大弧垂处对地高度提升至相应的高度后,并能确保线路下距地面1.5m高处的工频电场强度最大值降低到居民区评价标准4kV/m以下。目的是为了尽可能保护人们的活动场所的电磁环境,从而保证居民房屋处及其长期活动场所工频电场强度小于4kV/m,此后无需再设置电磁环境安全防护范围。220kV高压输电线路线下的工频磁场和无线电干扰值均能满足电磁环境安全防护控制要求,对环境影响甚微,可确保居民安全。(2)在工频电磁场叠加计算时,采用直接相加的预测方法,预测结果较为保守,但更能反映输电线路所经区域最不利的电磁环境。充分重视面向公众的信息传播,使公众能获取透明、均衡的信息,消除不必要的担忧,使电力工业和谐稳步地向前发