变压器和输电线电磁辐射对环境影响的研究

变压器和输电线电磁辐射对环境影响的研究

陆东阁[1]2013年在《变压器和输电线的电磁环境影响研究》文中认为随着我国电力工业的迅速发展,电网容量的增加,输电线路越来越远,电压等级不断提升,高压架空输电线路和变电站(所)建设规模不断扩大。输变电线路及变电站周围的电磁环境问题也越来越引起人们的关注。本文通过对110kV、220kV输电线路及变电站周围工频电磁场的实际测量,依据国内外标准分析了其周围产生的工频电磁场对环境的影响,研究了以下两个内容:1、对110kV、220kV单回、双回、四回输电线路的工频电磁场强度进行理论计算,讨论了影响输变电线路工频电磁场的因素。由此得出输电线路工频电磁场强度随导线对地高度的增加而减小;电场强度随导线半径的增加而增大,随导线分裂数的增加而增大;导线半径、导线分裂数对磁场强度影响较小。理论计算值与实际测量值对比分析,发现工频电磁场强度理论计算值大于实际监测值的情况,这是由于实际架空输电线路导线高度大于理论计算导线高度,实际电流比理论计算电流小。通过实际监测发现电缆线路产生的工频电磁场强度远小于架空线路及国家标准,对周围环境影响较小。为了更好的研究输电线路周围工频电磁场的特性,输电线路理论计算值与surfer软件相结合,制作出工频电磁场等值线图,更加直观了解工频电磁场的变化区域及敏感点所在区域的电磁环境。根据输变电周围电磁环境分布特征,从环保的角度出发,推荐输变电线路两侧防护距离为25m。2、采用电磁辐射分析仪进行变电站周围电磁环境的实际监测。分析不同类型变电站周围工频电磁场分布与变电站平面布置的关系,比较不同类型变电站工频电磁场强度的衰减规律。从环保的角度出发,推荐户外型变电站防护距离为35m,半户内型变电站防护距离为35m。户内型变电站工频电磁场强度接近环境本地值,对环境影响最小。根据不同类型变电站周围工频电磁场的特点,学校、医院、居民集中区等人口较为密集的区域应建设户内型变电站,人口较为稀少的地区,可建设户外型变电站。半户内型变电站结合有占地少及投资相对较少等优势,适用于大部分区域。

唐建军[2]2003年在《变压器和输电线电磁辐射对环境影响的研究》文中认为随着我国电力工业的发展,500、330、220、110kV高压架空输电线路和变电站(所)建设规模不断扩大,近年来许多城市进行供电电力网的改建扩建,220、110kV变电站(所)由城市郊区逐渐迁建到市区,220、110kV高压架空输电线路在城市公众活动场所和居民区星罗棋布,由高压输电线路产生的电磁辐射必然对环境造成污染。因此,电磁辐射对环境影响的研究具有非常重要的工程应用价值和学术意义。为此,本文作者在国内外现有工作的基础上,通过对重庆市10个变电站和14回输电线路进行有关研究,将测量值与理论计算值进行了比较,论证了重庆地区的电气设备对环境的影响状况。本文的主要工作和结论如下: (1)从变电站周围的电磁场强度的分布来看,变电站所处地形大多为丘陵地带和坡地。地处城区的变电站周围人口密集,高大建筑物参差不齐,地面场强分布不均匀,但从规律上看,场强随远离变电站的距离增加呈下降趋势。 (2)重庆市电力公司所属110kV以上的高压变电站和线路满足电磁辐射环境要求。 (3)在线监测说明超高压变电站设施在正常运行时,周围无进出线区域的电磁辐射小于环保评价标准,不会对操作人员和公众的健康造成危害。在有线路进出较多的区域,其下方受高压输电线的影响,电场强度有超标现象,但超标点周围无人员居住。 (4)据理论模式计算,500kV的线路在走廊两侧25米以外,电场强度满足评价标准;220kV线路边沿单回4m,双回7m外满足电场强度评价标准。110kV线路走廊两侧均满足电场强度评价标准。磁场强度均能满足评价标准。 (5)500kV高压输电线路两侧25m范围内对环境有一定的影响,但线路一般位于农村地带,对人群健康无重大影响。220kV线路两侧4m内对环境有一定的影响,110kV线路基本满足环保标准。

张焜[3]2008年在《输变电工程环境影响评价模拟类比可行性研究》文中研究说明随着国家“西电东送”战略的实施以及叁峡工程进入收获期,输变电工程建设跃上了一个新的台阶,人们对于电磁环境影响关注以及输变电工程引起的环境纠纷日益增多。时至今日随着输变电工程环评工作的开展,HJ/T24-1998已经不能适应当今电力发展的速度与要求。尤其是对于变电站和输电线路模拟类比,在实际环评工作中,随意地、不规范地选取可比性较低甚至没有可比性的变电站或输电线路进行模拟类比,最后导致环境影响预测结果与竣工验收实际测量值产生较大的误差的现象屡见不鲜。本文主要以近几年国内数十个输变电工程环评和竣工验收实测数据和实际工作经验为研究基础,充分研习比较现有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》和即将颁布并代替该规范的《环境影响评价技术导则输变电工程》,并结合参考其他已有研究成果,总结输变电工程环境影响评价模拟类比时,选取类比变电站及输电线路主要参考因素及各个因素的相对重要性,得出现有规范中理论计算和模拟类比的可行性,以及如何结合项目实际情况对变电站及输电线路进行有效的模拟类比从而提高模拟类比的可行性及环境影响预测的准确性。HJ/T24-1998规定的类比选择条件比较模糊,考虑因素不全面,对于变电站电磁环境的模拟类比,除去电压等级一致性和主变容量的相似性,实际上还应考虑以下几点:(1)建设规模相似性由于高压进出线对于变电站或换流站的电磁环境分布有决定性的影响,因此选取变电站或换流站电磁环境类比目标时明确工程建设时期和最高甚至各个电压等级进出线的回数比主变容量显得更为重要。(2)平面布置相似性其他条件一致情况下,室外变电站对周围电磁环境的影响程度比室内站要大,而且变电站或换流站平面布置不同直接导致高压进出线和各种电气设备的分布不同,从而直接影响电磁环境主要源强分布不同。因此在选取类比目标时电气平面布置的相似性比主变容量的相似性显得更为重要。(3)运行工况相似性给出类比站的运行工况,包括主变运行负荷,最高电压等级进出线过境负荷,条件允许时给出线电压、线电流、无功补偿等参数值将使得类比分析更加有说服力和可信度。(4)监测布点准确合理性只有对类比站进行准确有效的布点和监测才能准确充分地反映类比站对周围电磁环境的影响程度,因此是否选择准确合理的监测路径才是决定变电站或换流站电磁环境模拟类比可行性的关键条件。对于变电站电磁环境的模拟类比,由于主变型号、周边环境及平面布置对于变电站声环境的影响程度不亚于甚至超过其他因素,因此在选取类比目标时还应注意以下几点:(1)主变容量及型号相似性在选取变电站或换流站声环境类比目标时应选取主变容量等于或大于拟建站的,同时类比站主变型号应与拟建站一致且要明确变压器冷却风扇(如果有)运行状态。(2)周边环境相似性变电站或换流站对周围声环境的影响在很大程度上受制于周边(背景)声环境。因此在满足其他类比条件一致性或相似性同时,必须满足类比站与拟建站周边声环境的相似性才能充分准确地说明拟建站对周围声环境的影响。(3)平面布置相似性室内站和室外站噪声源强及分布由于受到屏蔽、衰减等作用影响存在较大差异,所以选取的类比站时应保证其与拟建站的电气平面布置的相似性,以提高类比可比性和说服力。(4)声源类比结合模型预测在无法同时满足所有可比性条件时可以仅对主变声源声级进行类比而不对厂界噪声进行类比,再用点声源衰减计算模式进行理论计算并迭加拟建站址所处背景噪声,也不失为类比与理论模拟计算相结合的方法来说明拟建站对周围声环境的影响。而对于输电线路的电磁环境,HJ/T24-1998中理论计算和模拟类比预测方法均有可行性约束条件,在实际模拟类比是应注意以下几点:(1)理论计算的可行性按照理论计算的地面场强仅对输电线路档距中央一段(该处场强最大)是符合的,另外该理论计算方法计算的结果只能作为非畸变场的预测,而不能预测线下房屋内外的电场和磁场强度和分布。(2)相关参数不确定性对于输电线路电磁环境理论计算,包括导线型号、架线方式(包括杆塔类型、相序排列方式)等相关预测参数在工程可行性研究阶段都有较大变数,因此在理论计算时难以保证其预测结果的准确性。同样对于模拟类比,难以准确获得已运行输电线路各种技术参数也是制约类比可行性的重要约束条件。(3)类比监测环境约束性在满足电压等级、导线型号及分裂数、杆塔类型、相序排列方式等可比性条件一致或相似的前提下,常常因为地形条件或监测环境的约束而无法进行有效的类比监测,因此可以将理论计算和模拟类比两种方法相结合,以实际类比监测数据验证说明理论计算的结果,以理论计算的结果说明各种参数条件下实际运行的最大限值,从而可以保证并提高模拟类比的可行性。

丁毅[4]2015年在《变压器和输电线电磁辐射对环境的影响》文中指出随着社会经济和科学技术的迅速发展,各种高科技的电器设备几乎占据了人们的生活,人们在享受这些科技带来的好处时,也不要忘记他给我们带来的危害。电器设备几乎都会产生电磁辐射,而这些辐射对环境、人体等很多方面有着负面影响,因此我们就要了解电磁辐射对环境等各方面的影响,然后针对实际情况作出合理的防护措施。本文主要介绍了变压器和输电线电磁辐射对环境的影响,然后提出合理的防护措施。

杨志祥[5]2009年在《高压输电线路和设备工频电磁场环境的分析》文中提出随着我国经济的迅猛发展,电力需求快速增长,电网建设步伐加快,高压输电线路和设备大大增加。由各种各样的高压输电线路及设备所产生的工频电磁场环境问题也越来越受到关注,它们所产生的工频电磁场对周围环境影响究竟有多大,其分布规律、衰减情况和如何防护是本文研究的主要内容。本文选取了不同电压等级的5条具有代表性的架空输电线路和1座典型的电厂升压站,分别对输电线路走廊、升压站内的工频电场、磁场分布进行了研究,从中得出输变电工频电磁场变化规律,根据输变电设备的电磁环境评价标准,对高压架空线路跨越民房以及升压站电磁场防护提出了一些可行性建议。输电线路工频场强的大小与线路架设、输送方式以及运行参数等因素相关。文中针对输电线路电磁场分布及距离衰减特征提出了相应的防护措施。此外,主要针对焦韩220kV几条线路相距较近,实际测量电场强度有超标现象,应用了一种迭加邻近线路等效电荷的改进等效电荷法对这几列线路的工频电场进行了仿真计算,得出仿真与实测之间相符的结论。升压站内的工频设备较多、布置形式复杂,通过对典型升压站内部主变和高、中、低压配电区域各类设备工频电场、磁场的实测分析,从大量数据中得出电磁场分布的特征,工频电磁场强度并无超标现象,并远远低于公众职业暴露限值。本文综合阐述了输电线路和设备工频电磁场分布特征,并对照我国目前推荐的公众和职业暴露限值提出了电磁防护的建议,为保障公众和职业人员的安全健康提供了依据。

常亚东[6]2004年在《电网环境评估指标体系的研究及评估软件的开发》文中认为结合当前国内高压输电线下电磁辐射环境影响指标体系的不完善情况,通过参与山西省环境科学研究院多个环境影响报告书的编写工作,本研究参阅了国内外现行的电磁辐射标准和计算方法,采用其中较为严格的标准和通用的计算方法,自行设计计算软件,计算高压输电线下的电磁辐射强度,通过与漫昆输变电工程实测和理论数据对比和实际运用于山西省环境科学研究院环境影响评价项目,验证了其可靠性和准确性。分析软件计算所需参数,结合计算得出的数据和线下横向分布图,确定关键参数,制定出高压输电线下电磁辐射环境影响评价指标体系。

付朝国[7]2011年在《高压输电线路和变电站工频电磁辐射分析》文中研究指明一方面,随着我国经济的快速发展,电力需求快速增长。另一方面,城市的不断向郊区扩张,使得过去在郊区的高压线路和变电站出现在城市中。这势必使城市中的的电磁环境变的更加的复杂,使人们认为电磁场对生物体及生产中的电气设备产生更大的影响.而本文就是对高压输电线的电磁场大小,影响电磁场大小的因素和电磁场对家用设备的影响进行测量与分析。本文首先推导出电磁场强度的计算公式,再基以此通过仿真分析了影响电磁场强度的主要因素,主要从导线的对地高度,导线的排列方式,导线的相间距离以及同塔双回路相序的排列方式分析,得到结论:电力部门在设计输电线路时应适当提高导线高度,采用紧凑型线路,倒叁角布置,在设计同塔双回路输电线时采用逆相序排列。同时在进行实际测量中,本文选择了两条不同电压等级线路和两座不同电压的变电站,分别对输电线路走廊,变电站内外的工频电磁场进行了研究,从中得出输变电工频电磁场变化规律,根据输变电设备的电磁环境评价标准,对高压架空线路跨越民房及变电站电磁场防护提出了一些可行性建议。由于家用电器设备的普及,它们在工频电磁场下工作的稳定性值得关注。通过对电脑显示屏在不同工频电磁场强度下工作的观察。从中得到影响家用电器稳定工作的因素,对家用设备的保护具有很好的借鉴性。

晋旭东[8]2006年在《电网电磁环境评价指标及预测模型的研究》文中认为随着国内电力需求的增加,推动了电网建设向更大规模发展。随之产生的电磁环境问题就受到了社会各界广泛的重视,结合当前国内高压输电线下电磁辐射环境影响指标不完善的情况,本研究参阅了国内外现行的电磁辐射标准和计算方法,使用Matlab自行设计开发计算软件,计算高压输电线下的电磁辐射强度,通过与漫昆输变电工程实测和理论数据对比,并根据实际数据预测分析了湛江中粤能源有限公司500kV奥港线以双回路输电线下电磁环境指标,分别验证了软件对单、双回路预测计算的可靠性和准确性。结合软件计算得出的数据和线下横向分布图,确定关键参数,分析高压输电线下电磁辐射环境影响评价指标。

朱艺婷[9]2008年在《环境电磁功能区划研究》文中研究说明对我国电磁辐射污染源及其环境电磁现状做充分调研和分析基础上,阐述了我国现有典型电磁辐射污染源的种类、分布、辐射功率大小及其发展趋势。对典型电磁设施辐射场分布进行理论预测计算基础上,结合对辐射源所处环境中电磁辐射综合场强等大量监测数据的统计分析,对比研究了畸变与非畸变情况下,重点电磁设施的辐射衰减特性和电磁场强分布规律。根据对不同电磁设施不同距离处电磁感应强度和功率密度等的频数分布统计,参照国内现有相关标准,提出了5类电磁设施的防护距离。在调研城乡及城市不同区域环境电磁现状分布差异基础上,结合辐射源辐射特性,并参考其它环境要素功能区划有关技术规范及国内外相关电磁标准,首次提出了环境电磁功能区划分技术方法,并以杭州市西湖区为例对划分技术做了个案分析。本研究有利于规范我国现有电磁辐射设施的管理,并为不同功能区新增电磁辐射设施的规划布局和环境电磁辐射水平控制提供科学依据。主要章节研究结论如下:(1)通过对我国上海、山东省、吉林省、湖北省、包头市等5个省市电磁设施的调查统计,结果表明仅湖北省、上海市和包头市2005年移动通信基站数量已达1998年全国总量的48.3%,5省市输变电设施总量已为1998年全国总量的2.1倍;湖北省和包头市广播类设备总功率为1998年全国总功率的1.6倍,湖北和上海市工业科研医疗设施总功率之和已占1998年全国的94.7%。所调查的全国11个城市和地区环境电磁本底水平处于0.2V/m~1.6V/m之间,远低于国内相关电磁环境和卫生标准。(2)根据典型射频辐射源辐射电磁波所处频段,分别使用自由空间中波电磁辐射传播模型、远区轴向场功率密度预测模式,对中短波调幅广播和调频广播电视发射塔、不同载波情况的移动通信基站和雷达、导航发射设备理论场强和功率密度进行计算;利用等效电荷法对不同电压等级、导线架设高度、回路数、分裂导线数和相序等情况下的典型高压输电线工频电场强度进行理论计算,同时对磁感应强度和无线电干扰噪声也做了分析计算,并对典型电磁设施辐射源周围环境中电磁辐射综合场强等大量实测结果进行了分析。理论计算与实测结果均表明,在距典型中波转播台和调频广播电视塔地面投影水平距离300m、250m处,电磁辐射综合场强均低于我国相关射频电磁环境和卫生标准,其中中波转播台实测达标距离与理论结果较一致,调频广播电视发射塔达标距离理论值比实测值大得多,这与调频广播电视发射频率较高,且地面、墙体对电磁波有吸收和散射作用有关。移动基站综合场强在30~35m外已低于公众暴露限值,雷达、导航发射设备在30~40m处可低于电磁辐射环境和卫生标准,现场监测中很少有超标点;输变电线工频电磁场大小主要由电压等级、相间距和导线离地高度决定,电压等级110kV以上输变电线两侧存在理论超标区域,最大场强出现在距两侧边导线0~10m范围内,实测工频磁场和无线电干扰噪声均低于理论计算结果和工频电磁辐射标准;地铁、轻轨等轨道交通设施运行时辐射的电场强度在30m处低于允许限值的1/3;工业、科研、医疗高频设备近距离电场强度可达100V/m以上,经屏蔽后,综合场强随距离增加迅速衰减。对某地区773个移动基站周围不同距离处水平和垂直方向场强及功率密度分布,以及输电线两侧不同距离处工频电磁感应强度进行频数分布统计,以累计百分数50%统计值作为理论依据,综合考虑各类重点电磁设施的分布现状、辐射功率大小及发展趋势,参照国内现有相关电磁辐射环境和卫生标准,分别提出了5类重点电磁设施防护距离,其中中型发射功率和天线高度的中短波广播台和调频广播电视发射塔防护距离分别为800m和600m,移动通信基站防护距离40m,雷达、导航发射设备防护距离为200m;110kV、220kV、500kV输变电线及其变电站防护距离分别为10m、20m、40m和30m;地铁、轻轨等交通运输系统(不包含磁悬浮列车)防护距离为80m;工业、科研、医疗设施防护距离为50m。对不同季节城乡环境电磁本底水平进行了监测,并统计各类典型电磁设施在城市和乡村的数量、分布及辐射功率大小;使用网格布点法和小范围典型区域布点法,对城市内不同功能区域分别布设监测点,进行环境电磁现状监测,对数据进行频数分布统计。结果表明,农村电磁本底水平仅为城市的1/3;以累计百分数50%统计值作为城市各区域电磁环境平均水平,平均水平最高和最低区域分别为风景区和居住区,电场强度均小于1V/m。(3)结合辐射源辐射特性和城乡、城市不同区域环境电磁差异,并参考其它环境要素功能区划有关技术规范及国内相关电磁辐射环境和卫生标准,以移动通信基站和高压输电线两侧不同距离处90%频数分布统计结果和各城市、地区环境电磁本底水平作为功能区评价限值的理论依据,对比国内电磁辐射环境和卫生标准,提出工频电磁场1~3类功能区适用限值分别为1kV/m、4kV/m、10kV/m,射频电磁场1~3类区功能区适用限值分别为1.5V/m、5V/m、30V/m,并分别确定了3类功能区的适用区域和环境电磁功能区划分原则、划分程序和划分方法。3类场强适用于以广播电视发射塔(包括中、短波广播和调频电视广播发射塔)为中心,周围400m±20m以内区域,或距离电压等级220kV以上输变电线路边导线两侧40m±5m以内区域;区划单元距离广播电视发射塔400m~1000m范围之内,或电压等级220kV以上输电线两侧40m~60m范围内,以及商业区、工业区、工业集中地带划定为2类场强范围适用区域。

秦博[10]2012年在《深圳市220kV马坳至交椅输变电线路电磁环境影响研究》文中指出随着人们物质文化生活水平的提高以及工业、农业、国防现代化的飞速发展,人们对电能的供给需求日益增长,电能已成为人们生活和生产中的必须。为此,近年来我国以扩能、成网为主导,并有规划地加速电能系统建设,其中包括:提高输电线路的电压等级,既在有高压输电线路基础上建设一批超高压、特高压的交流、直流输电线路,输配电建设成网,供电服务范围深入用电负荷,完善电能系统,使供电需求得到了保障。但是,高压电力输变电设施的建设地点也因此由原来的远离城市改变为逐渐进入城郊,甚至进入市区及民宅小区。某些地区高压架空电力线路林立密集,其环境影响成为备受关注的热点。由于输变电设备产生的工频电磁辐射会对环境产生危害。因此想要弄清工频电磁辐射对环境污染的情况,最有效的手段就是对其工频电磁辐射进行直接测量,并对测量数据进行分析。本文对深圳市龙城街道和龙岗街道高压输电线的电磁场大小以及影响电磁场大小的因素进行预测与研究。在通读国内外相关文献的基础工作上,首先推出电磁场强度的计算公式,再以此分析了影响电磁场强度的因素。针对高压输电线、变电站的电磁环境测量方法进行了研究,将电磁场的理论计算与类比分析结合起来。并根据目前国家有关的电磁环境评估标准对所测量的电磁环境进行电磁环境评估。通过对深圳市电磁辐射情况进行相关研究,将其测量值与理论计算值进行了比较,并与相应国家标准比较,然后做出分析。主要工作内容如下:首先对国内外输变电电磁辐射影响的研究及其发展进行回顾。通过对目前国内外文献的研究,讨论电磁辐射的主要技术指标以及工频电磁场的计算方法。以深圳市220千伏马坳至交椅线路工程为例通过对其现状的监测数据进行分析。采用理论计算的方法和类比分析的方法对其进行影响预测。类比监测线路下方距地面1.5m处的工频电场、工频磁场及无线电干扰均能满足4kV/m、0.1mT及53dB(pN/m)的标准限值要求;从类比监测值与理论计算结果来看,类比监测值较理论计算值小,类比监测的电磁场分布变化规律与理论计算结果基本一致。线路投入使用后,220kV架空线路噪声源主要是220kV高压线的电晕放电而引起的。架空线路的无规则噪声以及输电线路的电荷运动产生的交流声,因为高空风速大、线路振动发出一些风鸣声。但是其噪声级相对较小,一般情况下220kV输电线路走廊下方的噪声值与声环境背景值很接近,可听噪声值一般小于45dB(A)。最后讨论电磁辐射的危害,提出相应防护措施。

参考文献:

[1]. 变压器和输电线的电磁环境影响研究[D]. 陆东阁. 沈阳理工大学. 2013

[2]. 变压器和输电线电磁辐射对环境影响的研究[D]. 唐建军. 重庆大学. 2003

[3]. 输变电工程环境影响评价模拟类比可行性研究[D]. 张焜. 中国地质大学. 2008

[4]. 变压器和输电线电磁辐射对环境的影响[J]. 丁毅. 中国新技术新产品. 2015

[5]. 高压输电线路和设备工频电磁场环境的分析[D]. 杨志祥. 河南理工大学. 2009

[6]. 电网环境评估指标体系的研究及评估软件的开发[D]. 常亚东. 华北电力大学(河北). 2004

[7]. 高压输电线路和变电站工频电磁辐射分析[D]. 付朝国. 河南理工大学. 2011

[8]. 电网电磁环境评价指标及预测模型的研究[D]. 晋旭东. 华北电力大学(河北). 2006

[9]. 环境电磁功能区划研究[D]. 朱艺婷. 浙江大学. 2008

[10]. 深圳市220kV马坳至交椅输变电线路电磁环境影响研究[D]. 秦博. 东北林业大学. 2012

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