110kV变电所工频电磁场强度监测实践与影响研究

1、    110kv变电所工频电磁场强度监测实践与影响研究    陈彩凤杨明昇摘要：110kv变电所影响周围环境的是其感应磁场及电场。通过对比现行标准对工频电磁场测试方法的要求，针对三种典型变电所的电磁场进行监测，提出110kv变电所的测试方法及限值选取原则，并基于大量的实测数据，分析变电站工频电磁场对环境影响的现状。关键词：110kv变电所；工频电磁场；强度监测；实测数据；环境影响 ：a：tm631 ：1009-2374（2015）29-0133-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.0671 概述变动的电场会产生磁场

2、，变动的磁会产生电场。1831年，英国人法拉第发现了这一奇妙的现象，后人称之为法拉第电磁感应定律，并利用这个原理开始发电，各种用电设施逐渐出现在人类生活的各个方面。经过一百多年的发展，电力已经成为人类社会不可缺少的能源之一。由于电能必须经过变电所输送、分配，随着电能的广泛应用，变电所的数量逐渐增加，其电压等级也不断提高，使人们居住环境中的工频电磁场随之增大。人类在享受着电力带来生活改善的同时，也开始感到忧虑，诸如“电磁污染危害人类健康”“隐形杀手-电磁辐射”等的报道开始出现在各种媒体中传播，导致公众渐渐对电力电磁现象产生恐惧，甚至达到谈之色变的情况。众所周知，变电所的工作频率为50hz（简称“

3、工频”），其周围的电场与磁场是单独存在的，属于低频电磁场，通常情况下不会涉及电磁辐射问题。国际权威组织在极低频环境健康影响领域内，也只涉及电场与磁场分析，而不使用“电磁辐射”这一笼统模糊的概念，更没有任何国际权威组织会在该领域误用“电磁辐射”这一术语。2 监测实施2.1 监测仪器意大利产pmm8053电磁场强度仪、pmmehp-50a极低频电场分析器。该仪器通过华东国家计量测试中心校准，其计量性能溯源至国家计量基准，并在有效期内。2.2 评价依据国内暂未制定有关居民区工频电场评价标准，可引用国家环保总局环境影响评价技术导则 输变电工程（hj 24-2014）中规定的推荐值作为指引标准。规范中“

4、推荐暂以4kv/m作为居民区工频电场评价标准，推荐暂以应用国际辐射保护协会关于对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 监测过程3.1 样本及监测点的选取绍兴市质量技术监督检测院在电力部门的配合下，选取了三类典型的110kv变电所：户外布置式变电站、户外设备户内布置式变电站、气体绝缘（gis）变电站。额定负荷均为2×50mva，高压进出线回路均为2回。测试点分主变、控制室、进出线、围墙外四个区域。3.2 测量条件3.2.1 测量距离的选择：测量高度选1.5m，测量人员离测量传感器探头2.5m以上，测量探头距主变压器（分高压侧、低压侧和两主变中间）或控制室控制

5、屏外壳1m、2.5m、5m。围墙内进出线正下方距围墙12m开始测，向垂直于进出线方面每间隔2m测一次，共测48点。围墙外从距围墙1m开始测，沿进出线方向每间隔2m测一次，共测6点。测量读数：每1min读一个数，每次测量时间不小于15s，共测5次，取5次的平均值为测量结果。3.2.2 测量点数量：本次监测主变周围共设15个点，围墙内进出线周围各设8个点，控制室设6个点，围墙外各设6个点。3.3 监测结果3.3.1 户外布置式变电站。主变周围电场强度最高2.32kv/m，最低0.73kv/m，平均值为1.03kv/m。磁感应强度最高23.126ut，最低1.805ut。围墙内进出线周围电场强度最高

6、2.881kv/m，最低0.177kv/m，平均值为0.89kv/m。磁感应强度最高18.345ut，最低0.237ut。控制室内电场强度最高0.33kv/m，最低0.16kv/m，平均值为0.19kv/m。磁感应强度最高0.312ut，最低0.121ut。围墙外电场强度最高2.22kv/m，最低0.21kv/m，平均值为0.33kv/m，磁感应强度最高2.417ut，最低0.123ut。3.3.2 户外设备户内布置式变电站。主变周围电场强度最高1.69kv/m，最低0.70kv/m，平均值为0.95kv/m。磁感应强度最高13.124ut，最低1.705ut。围墙内进出线周围电场强度最高1.

7、84kv/m，最低0.176kv/m，平均值为0.89kv/m。磁感应强度最高12.410ut，最低0.217ut。控制室内电场强度最高0.33kv/m，最低0.15kv/m，平均值为0.18kv/m。磁感应强度最高0.315ut，最低0.122ut。围墙外电场强度最高1.77kv/m，最低0.22kv/m，平均值为0.31kv/m，磁感应强度最高2.417ut，最低0.123ut。3.3.3 气体绝缘（gis）变电站。主变周围电场强度最高0.88kv/m，最低0.36kv/m，平均值为0.41kv/m。磁感应强度最高7.718ut，最低1.705ut。围墙内进出线周围电场强度最高0.84kv

8、/m，最低0.192kv/m，平均值为0.64kv/m。磁感应强度最高8.044ut，最低0.236ut。控制室内电场强度最高0.32kv/m，最低0.14kv/m，平均值为0.17kv/m。磁感应强度最高0.318ut，最低0.120ut。围墙外电场强度最高0.77kv/m，最低0.20kv/m，平均值为0.29kv/m，磁感应强度最高0.835ut，最低0.123ut。3.4 结果分析3.4.1 户外布置式变电站围墙周界处的工频磁场水平最大不超过3t。该类变电站周界处较高的磁场水平是由110kv架空进线产生的，在现场测得的最大磁感应强度值为23.126t（110kv架空线与另一路110kv

9、电缆的共同影响）；对采用110kv电缆进线的户外布置式变电站，在110kv进线电缆沟上方实测得的最大工频磁感应强度均小于19t。户外设备户内布置式变电站在主变压器满负荷（2×50mva）情况下，墙界处的工频磁场，除进线电缆沟上方（由地下电缆产生的磁场）外，均不超过2t（110kv进线电缆沟上方产生的最大工频磁场水平不超过15t）。户外设备户内布置式变电站。气体绝缘（gis）变电站由于大部分母线都有屏蔽，整个变电站总体的磁场水平较低。即使在满负荷（2×50mva）运行时，除临近110kv电缆进线部位以外，建筑物外5m距离处的磁场水平不超过1t（110kv电缆进线沟上方最大不超

10、过10t）。3.4.2 位于市外的变电站。监测表明，该类变电站周围环境空旷，电磁场变化趋势明显，变电站外的电磁环境受进出线的影响非常大。就工频磁场而言，围墙外工频磁场小于3t。3.4.3 位于市内的变电站。围墙外1m处的磁感应强度一般小于1.25t。而且由于该类变电站多数位于市区，变电站外环境复杂，易受进出线和路边10kv或380v电力线路影响，很难看出变电站产生的电磁场的变化趋势。3.4.4 电场强度与变电所种类无关，只与距离有关。3.4.5 作业点磁场强度比较。户外布置式变电站较高，户外设备户内布置式变电站次之，气体绝缘（gis）变电站。各类变电所磁场强度依两主变周围、进出线下、控制室、围

11、墙外递减。4 结论（1）三类110kv变电站中，电场强度均小于3kv/m，产生的磁场均低于25t，属于合格范围内，比限值低1个数量级以上，而且在距变电所约45m处，电磁场已降至环境背景值；（2）主变、进出线上方的电磁场较其他区域大，所以现场作业人员在两主变周围、进出线下方应做出相应的安全保护；（3）相同负荷时，电磁场从大到小的顺序是：户外布置式变电站、户外设备户内布置式变电站、气体绝缘（gis）变电站。5 结语通过现场测试可以看出，变电站外工频电场和磁场均符合标准限值。报告建议，在建设高压变电站时，要注意设计和布置好架空进出线的走向和位置，使之尽量避让民房。参考文献1 中华人民共和国国家环境保护标准：环境影响评价技术导则 输变电工程