直流輸電工程合成電場測量實驗室間比對與結果評價

郁丹炯　宋偉力　陸思全　萬　皓　劉貴龍　傅　宗

(1.浙江省輻射環境監測站/國家環境保護輻射環境監測重點實驗室，浙江 杭州 310012；

2.電力系統電磁兼容和電磁環境研究與監測中心，湖北 武漢　430074)

?

直流輸電工程合成電場測量實驗室間比對與結果評價

郁丹炯1宋偉力1陸思全1萬皓2劉貴龍1傅宗1

(1.浙江省輻射環境監測站/國家環境保護輻射環境監測重點實驗室，浙江 杭州 310012；

2.電力系統電磁兼容和電磁環境研究與監測中心，湖北 武漢430074)

【摘要】介紹了根據DL/T1089-2008《直流換流站與線路合成場強、離子流密度測試方法》進行的兩個實驗室間地面合成電場測量比對活動。描述了采用En值對比對結果進行評價的方法。比對結果表明，兩家實驗室比對結果均為滿意。

【關鍵詞】直流輸電工程；地面合成電場；實驗室間比對；En值

1引言

近年來，我國直流輸電工程建設和發展迅速，直流輸電工程的電磁環境影響越來越受到人們的關注。地面合成電場作為直流輸電工程的一個重要環境參數，各實驗室正逐步建立地面合成電場的測量方法。實驗室間比對是提升實驗室地面合成電場監測技術能力水平，檢測方法的有效性，確保檢測結果的準確與可靠的有效手段。采用穩健Z比分數法對比對結果進行評價的方法在各類文獻中已有較多介紹，本文介紹了當參加實驗室數量較少，不具備采用穩健Z比分數法評價條件時的比對與評價方法。

2比對方案

2.1比對場地

比對地點選擇在某±500kV單回路水平排列直流線路下方，地勢平坦、遠離樹木雜草、沒有其它電力線路、通信線路及廣播線路的空地上。

2.2比對儀器

本次參加比對的實驗室共2家，各配備一套地面合成電場測試儀，所用儀器分別為TFMS-01和HDEM-01直流合成場強檢測系統。參加比對的儀器均在國家計量部門進行了校準。

2.3測量方法

按照DL/T1089-2008要求，將測量探頭直接放置在地面，蓋上接地板，并良好接地。測量時測量人員與探頭距離不小于2.5m，測量時間為30分鐘，每次測量獲取不少于100個數據，并記錄80%值和95%值，共測量10次。

2.4現場比對測量

直流輸電工程地面合成電場，是由標稱電場和電暈引起的空間電荷(離子)產生的場的合成。電暈放電具有隨機性，合成電場還會受到風向風速等環境影響，因此地面合成電場會出現隨機波動。為減少線路電壓、電暈放電、風向風速變化帶來的影響，本次參加比對的兩家實驗室將測量探頭并排布置在直流線路檔距中央位置，負極導線地面投影外側5m處，并確保探頭與導線的垂直距離一致。準備就緒后，兩家實驗室同時測量。

3評價方法

鑒于本次地面合成電場比對測量中無法獲得真值或標準值，也無專家實驗室，故采用兩家參加實驗室測量值的算術平均值作為參考值，以En值判斷實驗室測量結果的一致性[1]。En值由式(1)求得：

(1)

式中，N為參加比對的實驗室數目；LABi為第i個參加實驗室的測量值；REF為參加實驗室測量值的算術平均值；Ui和Uj(j=1，2…N；i≠j)是各參加實驗室報告的測量結果的擴展不確定度(k=2)。

當N=2時，式(1)可簡化為：

(2)

式中，LAB1為實驗室1的測量值；LAB2為實驗室2的測量值；U1為實驗室1測量結果的擴展不確定度(k=2)；U2為實驗室2測量結果的擴展不確定度(k=2)。

當|En|≤1時比對結果為滿意，|En|>1時，比對結果為不滿意。

4比對結果

兩家參加實驗室按各自實驗室報告控制程序，出具監測報告。測量結果見表1。

表1　地面合成電場比對測量結果

5比對結果分析

由表1數據代入式(2)得地面合成電場80%值的|En|=0.02，95%值的|En|=0.09；值均小于1，比對結果為滿意。

6研究結論

近年來我國直流輸電工程建設和發展迅速，直流輸電工程的電磁環境影響越來越受到人們的關注。地面合成電場作為直流輸電工程的一個重要環境參數，各實驗室正逐步建立地面合成電場的測量方法。實驗室間比對是提升實驗室地面合成電場監測技術能力水平，檢測方法的有效性，確保檢測結果的準確與可靠的有效手段。采用穩健Z比分數法對比對結果進行評價的方法在各類文獻中已有較多介紹，本文介紹了當參加實驗室數量較少，不具備采用穩健Z比分數法評價條件時的比對與評價方法，介紹了根據DL/T1089-2008《直流換流站與線路合成場強、離子流密度測試方法》進行的兩個實驗室間地面合成電場測量比對活動。描述了采用En值對比對結果進行評價的方法。研究結果表明：

(1)鑒于直流輸電工程地面合成電場測量結果受較多因素影響，現場比對測量過程中應實時關注各參加實驗室的測量值，以便及時分析處理異常情況；

(2)本次比對活動為獲得測量結果的不確定度，共進行了10次測量。若受條件限制，可適當減少測量次數；

(3)測量探頭可放置在其他位置，亦可同時放置多組探頭進行比對測量，但應確保每組比對探頭與直流線路的水平距離一致，且導線對地高度一致。

參考文獻：

[1]劉欣萌，陳成仁.校準實驗室間能力驗證(比對)試驗的比率值En[J].計量技術，2001(5)：52-53.

[2]DL/T1089-2008，直流換流站與線路合成場強、離子流密度測試方法[S].

[3]CNAS-GL02-2014，能力驗證結果的統計處理和能力評價指南[S].

《環境與可持續發展》已成為對外宣傳

我國環境保護成就和研究成果的重要窗口

根據知網《2014年發行與傳播統計報告》：我刊機構用戶總計3500余個，分布于11個國家和地區，如美國國會圖書館、代頓ITS公司、美國海軍軍事學院、法國國防部、牛津大學、韓國最高法院、韓國最高檢察院、日本國會圖書館、新加坡國家圖書館、伊士曼化學公司、陶氏化學、NSD生物技術咨詢、南澳大利亞大學等國外機構，我刊業已成為對外宣傳我國環境保護成就和研究成果的重要窗口。

Comparison Test and Evaluation the Total Electric Field Strength of the

Converter Station and DC Transmission Lines by Laboratory

YU Danjiong1SONG Weili1LU Siquan1WAN Hao2LIU Guilong1FU Zong1

(1.Zhejiang Province Radiation Environmental Monitoring Center，Zhejiang Hangzhou 310012；

2.Electromagnetic Compatibility and Electromagnetic Environment Rresearching and Monitoring Center of the Power System，Hubei Wuhan 430074)

Abstract：The paper introduces the comparison test of total electric field strength between two laboratories，according to “Measurement method for total electric field strength and ion current density of the converter station and DC transmission lines” (DL/T1089-2008).This paper describes the method of evaluating comparison result by En. The comparison result between two laboratories is satisfactory.

Keywords：DC transmission lines；total electric field strength；laboratory comparison test；En value

中圖分類號：X21

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)01-0088-02

作者簡介：郁丹炯，本科，工程師，主要從事輻射環境監測與評價工作

引用文獻格式：郁丹炯等.直流輸電工程合成電場測量實驗室間比對與結果評價[J].環境與可持續發展，2016，41(1)：88-89.