《宁夏电力》2008年第6期
银川东750kV变电站电磁环境测试与分析
李晔
(宁夏电力科技教育工程院,宁夏银川市750011)
摘要:根据银川东750kV变电站周围环境电、磁场强度、噪声及无线电干扰的现场测试结果,对环境影响指标进行了相关分析,为750kV超高压工程环境影响指标提供了第一手技术数据。关键词:750kV;变电站;电、磁场强度;噪声;无线电干扰中图分类号:TM867
文献标志码:B
文章编号:1672-33(2008)06-0017-04
TestandanalysisoftheelectromagneticenvironmentatEasternYinchuan750kV
Substation
LIYe
(NingxiaElectricPowerScientificTechnologyandtrainingEngineeringInstitute,Yinchuan,Ningxia750011,China)Abstract:Accordingtothetestresultsofthefieldtestoftheelectromagneticfieldstrength,noiseandradiointerferenceoftheenvironmentaroundEasternYinchuan750kVSubstation,analyzestheindexsoftheinfluenceofenvironment,providesthefirst-handtechnologicaldatafortaking750kVextrahighvoltageprojectenvironmentalinfluenceindex.
Keywords:750kV;substation;electromagneticfieldstrength;noise;radiointerference
1前言750kV兰州东~宁东输变电工程是继示范工程后在我区的第一项超高压输变电工程,为鉴定750kV超高压输变电工程电、磁场强度、无线电干扰及噪声环境影响指标是否达到技术要求或满足国家标准要求以及为以后防治措施的研究与制定提供试验依据,本文针对银川东750kV变电站周围的工频电、磁场强度、噪声可能对周围环境产生的影响,结合变电站现场测试数据进行相关分析。
电磁波的形式传播的所有现象。高压输变电设施包括高压架空输电线路和高压变电站,高压架空输电线路对大地形成电位梯度,因此高压架空输电线路下必然存在着工频电场和磁场。同样变电站附近也存在着工频电场和磁场。
我国电力系统的电源工作频率(简称工频)是50Hz,属于极低频(ELF)(0Hz~300Hz)范围。由波长计算公式可以计算其波长达6000km。从电磁场理论可以知道,只有当一个电磁系统的尺寸与其工作波长相当时,该系统才能向空间发射电磁能量。输变电设施的尺寸远小于这一波长,50Hz工频场的波长长达6000km,输电线路本身的长度远远不足于构成有效的发射天线,根本不能形成有效的电磁互相转化的能量辐射,其周围的电场和磁场没有互相依存、关系,彼此没有联系。因此在实际工程与环境健康研究中,工频电场和工频磁场通常是分别予以讨论的。
波长计算公式:λ=v/f式中:λ—波长;
2高压输变电设施工频电场、磁场在阐述高压输变电设施工频电场、磁场的同时,应将“工磁场”与“电磁辐射”区别对待。“电磁辐射”是指能量频电场、
以电磁波的形式由源发射到空间的现象,或指能量以电磁波形式在空间传播,即频率从零Hz开始,能量以电场、磁场或
收稿日期:2008-10-08
作者简介:李晔(1976-),男,工程师,从事电力环保工作。
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v—光速,3×105km/s;f—频率,50Hz。
因此,仅从能否形成有效能量辐射的角度,在极低频(ELF)(0Hz~300Hz)范围内引用“电磁辐射”概念是不妥当的。
测量位置
银川东750kV变电站电磁环境测试与分析
表1变电站电、磁场最大值
电场最大值(V/m)
86.865.55214.4316.0
磁场最大值(μT)
0.2510.0182.0650.873
变电站北墙外5m变电站东墙外5m变电站南墙外5m变电站西墙外5m
3评价标准3.1电、磁场
我国目前环保主管部门核准的输变电工程电场、磁场评价标准是国家环保总局批准的HJ/T24-1998《500kV超,推荐以高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》4kV/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(IRPA)关于公众全天辐射时的工频限值0.1mT作为磁感应强度的评价标准。3.2无线电干扰
由于目前国家未出台750kV输变电工程的无线电干扰限值,故以《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响(HJ/T24-1998)中规定的“对于高压送电线评价技术规范》
路的无线电干扰限值根据国家标准《高压交流架空送电线无线电干扰限值》(GB15707-1995)规定在距边相导线投测试频率为0.5MHz的晴天条件下不大于55dB影20m处、
(μV/m)”为准。750kV变电站围墙外20m、测试频率为0.5MHz的无线电干扰参照该标准评价。3.3噪声
《工业企业厂界环境噪声排放标准》,该标准将于2008年10月1日起实施。该标准将GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》和GB12349-90《工业企业厂界噪声测量方法》合并为《工业企业厂界环境噪声排放标准》。一个标准,名称改为
测量电场强度和磁感应强度的最大值。墙5m的地方布置,4.1.2电、磁场衰减测量
以变电站围墙周围的电、磁场测量最大值点为起点,在垂直于围墙的方向分布,相邻测点间距5m,测至围墙外50m处即可。
测量离地1.5m处的电场强度,磁场强度垂直分量、水平分量和铅直分量。4.1.2.1电、磁场最大值测量
由表1可以看出:电、磁场最大值在变电站西墙侧。西墙恰好是750kV进、出线的方位,并且也是离750kV构架变电站外部的最强电、磁场主较近的一侧。由此可以判断,
要是由进、出站的线路产生的。变电站内部设备(变压器、电断路器等)产生的电磁场对环境也会产生一定的电磁抗器、
影响,但随距离的增加而下降,影响减弱。例如,离变电站内出站的线路通过,该方位的部设备较远的东墙,也没有进、电、磁场强度测试值与背景水平相当。4.1.2.2电、磁场衰减测量
表2变电站电、磁场衰减测量
测点位置西墙外5m西墙外10m西墙外15m西墙外20m西墙外25m西墙外30m西墙外35m西墙外40m西墙外45m西墙外50m西墙外100m西墙外150m
电场强度(V/m)
316.0329.7252.8229.3216.6167.3144.8129.0112.395.1430.1419.9
磁场强度(μT)
0.8730.9380.7240.00.6020.40.3970.3420.2870.2550.0830.059
4银川东750kV变电站环境测试及分析4.1工频电、磁场
现场测量工频场强使用的仪器为意大利PMM公司生产的PMM8053A电磁场测量系统,配以标准EHP-50C工频测量探头。测试高度为1.5m,测试布点按DL/T988-2005《高压交流架空送电线路、变电站工频电场和磁场测量方法》执行。4.1.1电、磁场测量
测量点选择在无进出线或远离进出线的围墙外且距离围
电场强度(V/m)由表2看出:电、磁场强度最大值都在变电站西墙外10m处分别为329.7V/m、0.938μT。由电、磁场曲线图(图1、图2)可
图1银川东750kV变电站西墙外电场强度曲线
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银川东750kV变电站电磁环境测试与分析
μT图2银川东750kV变电站西墙外磁场强度曲线
以直观的看出;电、磁场强度最大值分布在围墙外0m~10m范磁场逐渐降低至150m以后接围内。随着测试距离的增大电、近背景值。4.2噪声
变电站站界测量指在变电站围墙外侧进行的噪声测量,按照国标GB12349-90《工业企业厂界噪声测量方法》的要求,保证站界每个方位(东、南、西、北)至少有一个点,测点尽量靠近噪声较大设备的声波传播方向,记录其10s等效连续A声级测量值;同时选择噪声最大的方位进行衰减测量,间距10m测至70m处。4.2.1站界A计权声压级
表3银川东750kV变电站站界A计权声压级,dB(A)
测点位置北墙外1m靠东侧北墙外1m330kV构架东侧北墙外1m正对330kV构架处
西墙外1m主变北侧西墙外1m正对主变处西墙外1m正对750kV构架处
西墙外1m正对高抗处南墙外1m正对750kV构架处
南墙外1m东侧东墙外1m南侧东墙外1m北侧西墙外1m正对高抗处
昼间48.549.553.051.058.055.965.663.450.545.535.465.6
夜间47.9.552.351.058.356.865.162.848.2.733.965.1
表4银川东750kV变电站站界横向衰减,dB(A)
测点位置
西墙正对高抗外1m处西墙正对高抗外10m处西墙正对高抗外20m处西墙正对高抗外30m处西墙正对高抗外40m处西墙正对高抗外50m处西墙正对高抗外60m处西墙正对高抗外70m处
昼间65.654.854.152.252.049.548.4.8
夜间65.153.652.451.851.948.447.144.2
2002《高压架空送电线、变电站无线电干扰测量方法》执行。变电站四周距离围墙20m处各设置一个测点,测点选在无进出线或远离进出线处。根据测试结果,选取测值最大、便于测试方向的一侧围墙,以围墙为起点,0.5MHz下以20m、21m、22m……处设测点依次测至背景值为止;围墙20m处测0.15、0.25、0.5、1.0、1.5、3.0、6.0、10.0、15、30MHz下的值。4.3.1频谱分析测量(见表5)
表5银川东750kV变电站站界无线电干扰频谱分析,dB(μV/m)测量点
频段(MHz)
0.150.250.5
1
1.5
3
6
10
15
30
东墙外20m41.742.540.2.434.633.423.221.625.424.9北墙外20m43.939.237.840.838.828.420.710.210.424.3西墙外20m42.939.940.141.741.538.728.920.921.424.5南墙外20m60.451.451.251.442.442.726.522.621.822.3
4.3.2衰减测量
表6银川东750kV变电站站界无线电干扰,dB(μV/m)
测点位置南墙外1m南墙外2m南墙外4m南墙外8m南墙外16m南墙外20m南墙外32m南墙外m南墙外128m南墙外256m南墙外512m
0.5MHz频段
56.355.852.553.053.751.250.141.338.736.433.2
由表3看出:站界噪声最大值主要分布在靠近高抗、750kV构架、主变噪声较大设备的方位。4.2.2站界横向衰减
选择站界噪声较大的西墙进行横向衰减特性测量,由表4看出:从围墙外1m到70m的距离,随着距离的增大,噪声有明显降低。由此,距离的自然衰减对降低噪声有明显的效果,在变电站整体布局上适当增加主要噪声设备与围墙的距离,可以降低变电站噪声对环境的影响。4.3无线电干扰
现场测量使用的仪器为意大利PMM公司生产的PMM9010电磁干扰测量接收仪。测试布点按GB/T7349-
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由表6可以看出:0.5MHz下,围墙20m处的无线电干扰最大值分布在南墙的方位为51.2dB(μV/m),小于评价标准限值。无线电干扰测试值在测试路径范围内随着距离的增大逐渐降低。
5.3噪声
银川东750kV变电站电磁环境测试与分析
虑降低整个配电装置的无线电干扰水平。
(1)站界噪声按照《工业企业厂界环境噪声排放标准》Ⅱ类标准执行,白天为60dB(A);夜间为50dB(A)。靠近高抗、750kV构架、主变噪声较大设备的方位站界噪声测试值都存在超标现象。
(2)设备选型应考虑采用低噪声的变压器,从声源上另外,实施变电站绿化既美化环境又达到吸控制噪声水平。声降噪的效果。
(3)从长远考虑,以后750kV变电站在设计中考虑合750kV理布局的前提下应顾及到对环境的影响,适当将高抗、构架、主变等噪声较大设备调整到与站界较远的距离。
5结论与建议5.1工频电、磁场
(1)变电站围墙外的电、磁场强度测试值都低于HJ/T24-1998《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评评价标准推荐以4kV/m作为居民区工频电场价技术规范》
评价标准和推荐应用“国际辐射保护协会”关于公众全天辐射时的工频限值0.1MT作为工频磁场的评价标准。
(2)750kV变电站在设计中合理确定变电站的平面布置和对构、支架高度要求,使工频电场强度水平控制在规程范围之内。5.2无线电干扰
(1)无线电干扰测试值低于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》中规定的55dB(μV/m)无线电干扰限值。
(2)变电站的配电装置选择导体及电气设备时充分考
6结束语综上所述,本次测试是继750kV示范工程后首次对750kV超高压工程进行环境影响指标测试。为750kV电、磁场、噪声等环境影响指标的研究与防治措施的制定提供准确、有效的技术数据及依据。对于建设资源节约、环境友好的环保型电网具有积极的意义。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(上接第16页)
相互,减少了相互之间的不利影响。系统某一支路发生短路故障时,不会造成其它直流用电负荷失电。提高了直流系统安全运行的可靠性;
(2)全部取消了装于屏顶的裸露的直流小母线,整个直流系统密闭运行,提高了直流系统运行的安全可靠性。同时也使接入新的负荷时不需带电作业,降低工作危险系数,同时杜绝了发生直流小母线短路造成大量负荷失电现象;
(3)易于查找直流系统接地。各个直流负荷电源回路相互,可以快速确定是哪一间隔发生接地。大大提高了查找直流接地速度;
)便于直流系统日常运行维护和事故时的操作。直流(4
系统馈电网络回路简单、清晰,各个馈电支路直接对应于基层用电负荷,一方面方便了运行人员的维护和操作,另一方面也杜绝了误操作、误碰造成的大面积直流停电的危险。
缺点是电缆较多,施工难度较大。因此在设计施工阶段就要一次性规划好,并按照变电所的终期规划做好直流系统的备用裕度,防止以后出线返工。电缆数目较多时可以多
参考文献:
[1]白忠敏,於崇干,刘百震(BAIZhong-min,YUChong-gan,
LIUBai-zhen).电力工程直流系统设计手册(DesignPamphlet
[M].北京:中国电力ofDCSystemsinElectricalEngineering)
出版社(Beijing:ChinaElectricPowerPress),1999.
终身受益。设置几面馈电屏。做到一次到位,
4结束语完善和优化直流馈电系统的回路,是提高变电站直流系统供电可靠性的主要措施。新型集中辐射式馈电网络得到了设计人员的认可并在银川东变电站得到了广泛应用,对于其它电网的变电站直流系统设计和改造有着良好的借鉴作用。随着电网规模的日益强大,变电站的二次设备的安全稳定运行越来越重要。在工作中不断地发现问题,解决问题,同时大力推广和应用新技术,是电网的二次设备安全运行的可靠保证。
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