110kV送電線路電磁環境影響評價

周德紅

（武漢工程大學環境與城市建設學院，湖北武漢 430074）

110kV送電線路電磁環境影響評價

周德紅

（武漢工程大學環境與城市建設學院，湖北武漢 430074）

架空送電線路運行期電磁對環境有一定的影響，如何預測其對環境的影響一直是送電線路環境影響評價的關鍵問題.110kV送電線路工程運行期間對環境的主要影響因子為工頻磁場、工頻電場以及無線電干擾.本文分析了110kV送電線路運行期工頻電場、工頻磁場和無線電干擾對環境影響的預測計算模式，并以實際線路工程為例，評價單回線路1B－ZM1和1B－ZM2型桿塔電磁對環境的影響，分析了其對環境影響的范圍和程度.

環境影響評價；電磁；送電線路

0 引 言

隨著社會經濟的高速發展，電網建設也不斷地向大容量、超高壓、遠距離的輸電技術發展.與此同時，送電線路施工期和運行期對環境的影響也越來越大，國家對送電線路運行期間的工頻電場、工頻磁場以及無線電干擾也提出了嚴格的控制要求［1－2］.本文以110kV送電線路運行期間對環境造成的工頻電場、工頻磁場以及無線電干擾進行預測分析，確定其對環境的影響程度和范圍，為110kV送電線路環境影響評價技術提供技術支持.

1 110kV送電線路電磁環境影響模式預測

在對110kV送電線路電磁環境影響的預測過程中，可以參考《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范》（HJ／T24－1998）中的計算方法，具體見該規范附錄A、B、C推薦的計算模式進行［3］.

1.1 電場強度

1.1.1 單位長度導線下的等效電荷 多導線線路工程中導線上的等效電荷可以由下列矩陣方程計算：

式（1）中：Ui為各導線對地電壓的單列矩陣；λij為各導線電位系數組成的n階方陣（n為導線數目）；Qi為各導線上等效電荷的單列矩陣；

1.1.2 等效電荷產生的電場 根據疊加原理，空間（x，y）點的電場強度分量Ex和Ey可表示為：

式（2）（3）中：m為導線數目；

xi、yi為導線i的坐標（＝1，2，…，m）；

Li、L′i為分別為導線i及其鏡像到計算點的距離.

對于三相交流線路而言，空間中任一點電場強度水平和垂直分量為：

式（4）中：ExR為各導線實部電荷在該點處產生的場強水平分量；

ExI為各導線虛部電荷在該點處產生場強的水平分量；

EyR為各導線實部電荷在該點處產生場強的垂直分量；

EyI為各導線虛部電荷在該點處產生場強的垂直分量.

該點處的合成場強計算公式為：

1.2 磁場強度

線路導線下方A點處的磁場強度值的計算公式為：

式（7）中：h為A點距離導線的垂直高度；

L為A點距離導線的水平距離；

I為導線I中的電流值.

1.3 無線電干擾場強

在0.5MHz時，高壓交流輸變電線路的無線電干擾場強計算［4］公式為：

式（8）中：E為無線電干擾場強，dB（μV／m）；

D為被干擾點與導線的距離，m；

r為導線的半徑，cm；

gmax為導線表面最大的電位梯度，kV／m.

式（9）中：n為次導線的根數；

d為次導線的直徑，cm；

R為通過次導線中心的圓周直徑，cm；

g為導線平均表面電位梯度，kV／m.

式（10）中：Q為每相導線的等效總電荷.

當線路中有一相導線的無線電干擾場強值至少大于其余每相導線3dB（μV／m），那么高壓交流輸變電線路無線電干擾場強值即為場強值.否則，將按照式（11）進行計算：

式（11）中：E為高壓交流輸變電線路無線電干擾場強，dB（μV／m）；

E1、E2為三相導線中最大的兩個無線電干擾場強值，dB（μV／m）.

2 實例分析

安陸110kV孛畈輸變電工程線路總長19.5 km，其中雙回線2×15km，單回線4.5km，對工程線路運行期工頻電場、工頻磁場及無線電干擾進行預測.由于文章篇幅，此處只預測單回線路1B－ZM1和1B－ZM2型桿塔對環境的影響，并選用LGJ－240／30型導線進行預測.線路桿塔型式簡圖見圖1，參數的選取見表1.

圖1 1B－ZM1和1B－ZM2型桿塔簡圖Fig.1 1B－ZM1and 1B－ZM2type tower

表1 工程單回線路設計參數Table 1 The engineering design parameters for single－circuit lines

2.1 預測計算結果

線路預測結果詳見表2～表5以及圖2～圖5.

2.2 送電線路電磁聲影響評價

評價根據模式預測計算結果對110kV輸電線路運行期間工頻磁感應強度、工頻電場強度及無線電干擾水平進行預測計算，說明其環境影響的范圍和程度.

2.2.1 工頻電場強度 從預測結果可以看出：距地面1.5m高處，單回路1B－ZM1和1B－ZM2型桿塔工頻電場綜合量最大值分別為1.58kV／m、1.68kV／m，均出現在距導線中心4m處，從圖2、圖4中工頻電場強度變化趨勢來看，當預測高度為1.5m時，線下各處預測值均小于4kV／m的標準.

距地面4.5m高處，單回路1B－ZM1和1BZM2型桿塔工頻電場綜合量最大值分別為3.30kV／m和3.83kV／m，分別出現在距導線中心0m和3m處，從圖3和圖5中工頻電場強度變化趨勢來看，當預測高度為4.5m時，線下各處預測值均小于4kV／m的標準.

表2 單回路1B－ZM1型桿塔工頻電場強度、工頻磁感應強度預測結果（地面1.5m高處）Table 2 The predictions for 1B－ZM1type tower of the single－circuit transmission line（1.5m）

表3 單回路1B－ZM1型桿塔工頻電場強度、工頻磁感應強度預測結果（地面4.5m高處）Table 3 The predictions for 1B－ZM1type tower of the single－circuit transmission line（4.5m）

表4 單回路1B－ZM2型桿塔工頻電場強度、工頻磁感應強度預測結果（地面1.5m高處）Table 4 The predictions for 1B－ZM2type tower of the single－circuit transmission line（1.5m）

表5 單回路1B－ZM2型桿塔工頻電場強度、工頻磁感應強度預測結果（地面4.5m高處）Table 5 The predictions for 1B－ZM2type tower of the single－circuit transmission line（4.5m）

2.2.2 工頻磁感應強度 工頻磁感應強度預測結果均較小，單回路1B－ZM1和1B－ZM2型桿塔距地面1.5m高處的工頻磁感應強度綜合量最大值分別為19.17×10－3mT和19.17×10－3mT；距地面4.5m高處的最大值分別為42.15×10－3mT和 42.22×10－3mT.預測值均小于0.1mT的限值.

2.2.3 無線電干擾 110kV送電線路導線表面電位梯度為11.034kV／cm，小于12kV／cm，故不產生電暈，無線電干擾影響很小.

圖2 單回路1B－ZM1型桿塔工頻電場強度綜合量分布圖（地面1.5m處）Fig.2 The intensity distribution of frequency electric field for single－circuit 1B－ZM1type tower（1.5m）

圖3 單回路1B－ZM1型桿塔工頻電場強度綜合量分布圖（地面4.5m處）Fig.3 The intensity distribution of frequency electric field for single－circuit 1B－ZM1type tower（4.5m）

圖4 單回路1B－ZM2型桿塔工頻電場強度綜合量分布圖（地面1.5m處）Fig.4 The intensity distribution of frequency electric field for single－circuit 1B－ZM2type tower（1.5m）

圖5 單回路1B－ZM2型桿塔工頻電場強度綜合量分布圖（地面4.5m處）Fig.5 The intensity distribution of frequency electric field for single－circuit 1B－ZM2type tower（4.5m）

3 結 語

輸變電工程項目的環境影響評價因子包括聲、水、生態、電磁環境等各個方面，具體工作中應根據不同線路的特點進行具體分析，并突出不同項目的主要環境影響.本文以實際線路工程項目為例，針對110kV送電線路運行期間單回線路的電磁對環境的影響進行了評價，并預測了其對環境的影響范圍和程度，分析了環境達標情況，結論如下：

a.1B－ZM1和1B－ZM2型桿塔運行期，線下距地面1.5m和4.5m高處的工頻電場強度預測值均小于4kV／m的標準.

b.1B－ZM1和1B－ZM2型桿塔運行期，線下距地面1.5m和4.5m高處的工頻磁感應強度預測值均小于0.1mT的限值.

c.110kV送電線路導線無線電干擾影響很小.

［1］王忠亮，王燕杰.輸變電項目環境影響評價［J］.能源及環境，2009（7）：23－24.

［2］曾挺健.110kV戶內變電所對環境電磁和無線電干擾影響的評析［J］.華東電力，2002（2）：9－10.

［3］HJ／T24－1998 500kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范［S］.北京：中國環境科學出版社，1998.

［4］國家環境保護總局環境工程評估中心.環境影響評價技術方法［M］.北京：中國環境科學出版社，2007.

Environment impact assessment on electromagnetic of 110 kV power transmission lines

ZHOUDe－hong
（School of Environment and Civil Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430074，China）

The electromagnetism of running power transmission lines has a certain impact on the environment.It has been the key issues how to predict the environment impact of electromagnetism.The main impact of the running power transmission lines engineering is frequency magnetic fields，electric fields and radio frequency interference.The paper analyzes the computing model about the frequency electric fields，magnetic fields and radio frequency interference of the 110kV power transmission lines，and takes an example for the actual lines project，assesses the impact on environment for the singlecircuit transmission line 1B－ZM1and 1B－ZM2type tower poles，analyzes the scope and extent on environment impact.

environment impact assessment；electromagnetism；power transmission line

X828

A

10.3969／j.issn.1674－2869.2011.11.023

1674－2869（2011）11－0090－05

2010－09－18

周德紅（1978－），男，安徽宿松人，博士，講師，注冊安全工程師，注冊安全評價師，注冊環境影響評價師.研究方向：安全系統理論與應用，化工安全.

本文編輯:龔曉寧