户外升压站电磁环境影响水平实测分析

曾媛　何清怀

摘 要：通过对110 kV、220 kV户外升压站站界和站外衰减断面上工频电场强度、工频磁感应强度的监测，分析其电磁环境水平和衰减规律。结果表明，户外升压站对站界电磁环境的影响是非常有限的；110 kV户外升压站站外工频电场强度在10-3 ～10-2 kV/m数量级，工频磁感应强度在10-5 mT数量级，随着与围墙之间距离的增加而降低；220 kV户外升压站站外工频电场强度在10-2 kV/m数量级，工频磁感应强度在10-4 mT数量级，随着与围墙之间距离的增加而降低，工频电场强度、工频磁感应强度符合相关环保标准的要求。

关键词：升压站；工频电场强度；工频磁感应强度；实测

中图分类号：TM631+.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0009-02

根据《可再生能源中长期发展规划》，我国将大力发展风电、水电、太阳能和生物质能等可再生能源发电项目。这些发电站的电能都需要通过升压站升压后送入电网。升压站站内的电气设备对周围环境产生的电磁污染主要有工频电场、工频磁场和无线电干扰，其中，最主要的污染因子是工频电场和工频磁场。由于工频电磁场看不见、摸不到，不易被察觉，而公众又缺乏对电磁污染相关知识的了解，就对电磁污染产生了某些认识误区，因此，了解升压站的电磁环境影响水平是十分重要的。

本文通过对110 kV和220 kV户外升压站的现场监测，分析了上述两种不同电压等级的升压站在各自实际运行过程中的工频电场强度和工频磁感应强度的距离变化情况。这对人们认识升压站电磁环境影响水平有重要的意义。

1 工频电、磁场的测量

1.1 监测对象

此次以水电站升压站为例，选取110 kV和220 kV2个电压等

级的升压站进行现场监测，升压站及主要技术参数如表1所示。

表1 升压站主要技术参数

升压站名称 甲升压站 乙升压站

电压等级/kV 110 220

布置方式 户外 户外

主变容量/ MVA 2×12.5 2×50+1×150

出线方式 架空出线 架空出线

配电装置形式 户外AIS 户外AIS

出线回路数 110 kV出线1回 220 kV出线3回

110 kV出线2回

1.2 监测仪器、监测方法

采用电磁场测量仪，主机型号为PMM8053B/ EHP50C；检测出工频电场强度的下限为10-3 kV/m，工频磁感应强度的下限为10-6 mT。监测仪器都通过了国家计量部门的校验，在检定有效期内，监测单位具有电磁辐射监测资质。

按照《500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技

术规范》（HJ/T 24—1998）、《辐射环境保护管理导则·电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T 10.2—1996）的规定，在升压站四周围墙外（避开进出线）5 m处各布设4个监测点（每侧各1个点），用来监测站界工频电场强度和工频磁感应强度；以升压站围墙外（避开进出线）5 m为起点，垂直于围墙5 m为间距，依次外测至30 m处，用来监测工频电场强度和工频磁感应强度的断面衰减规律。

1.3 监测条件

在监测期间，自然环境条件和运行工况见表2.

表2 监测期间自然环境条件和运行工况

名称 110 kV甲升压站 220 kV乙升压站

天气状况 晴 晴

温度/℃ 15 26.3

湿度/% 63 42.1

在监测期间，升压站运行工况见表3.

表3 监测期间升压站运行工况

名称 有功功率/MW 无功功率/Mvar 电流/A 电压/kV

110 kV甲升压站 20.7 0.7 55 117

220 kV乙升压站 97.8 -12.3 116 221

2 监测结果与分析

2.1 站界工频电磁场

升压站站界工频电场、磁感应强度现场监测值如表4所示。

表4 升压站站界工频电场、磁感应强度现场监测值

监测点位 110 kV甲升压站 220 kV乙升压站

E/（kV/m） B/mT E/（kV/m） B/mT

站界东侧 4×10-3 2.41×10-4 4.3×10-2 3.04×10-4

站界南侧 9.6×10-2 1.17×10-4 9.6×10-2 1.60×10-4

站界西侧 3.2×10-2 8.1×10-5 1.86×10-1 3.00×10-4

站界北侧 1.3×10-2 3.1×10-5 3.2×10-2 8.1×10-5

注：表4中，E——工频电场强度；B——工频磁感应强度。

从表4中可以看出，110 kV甲升压站围墙外工频电场强度值在4×10-3～9.6×10-2 kV/m之间，最大值仅为居民区工频电场强度限值标准（4 kV/m）的2.40%. 220 kV乙升压站围墙外工频电场强度值在3.2×10-2～1.86×10-1 kV/m之间，最大值仅为居民区工频电场强度限值标准（4 kV/m）的4.65%. 110 kV甲升压站围墙外工频磁感应强度值在3.1×10-5～2.41×10-4 mT之间，最大值仅为公众全天影响限值（0.1 mT）的0.24%.220 kV乙升压站围墙外工频磁感应强度值在8.1×10-5～3.04×10-4 mT之间，最大值仅为公众全天影响限值（0.1 mT）的0.31%.

2.2 衰减断面工频电磁场

升压站衰减断面工频电场、磁感应强度现场监测值详见表5，工频电场强度随距离变化的趋势如图1所示，工频磁感应强度随距离变化的趋势如图2所示。

从表5和图1中可以看出，110 kV甲升压站站外工频电场强度在10-3～10-2 kV/m数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，在距围墙20 m以外已经接近环境本底水平。220 kV乙升压站站外工频电场强度在10-2 kV/m数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，最终将衰减到环境本底水平。110 kV甲升压站站外工频磁感应强度在10-5 mT数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，已经接近环境本底水平。220 kV乙升压站站外工频磁感应强度在10-4 mT数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，最终将衰减到环境本底水平。

表5 升压站衰减断面工频电场、磁感应强度现场监测值

距围墙

距离/m 110 kV甲升压站 220 kV乙升压站

E/（kV/m） B/mT E/（kV/m） B/mT

5 4.7×10-2 9.2×10-5 8.4×10-2 4.53×10-4

10 2.6×10-2 6.5×10-5 7.9×10-2 3.61×10-4

15 1.5×10-2 4.8×10-5 7.3×10-2 3.22×10-4

20 6×10-3 4.1×10-5 7.0×10-2 3.15×10-4

25 4×10-3 2.8×10-5 6.6×10-2 2.94×10-4

30 1×10-3 2.1×10-5 6.4×10-2 2.63×10-4

图1 升压站工频电场强 图2 升压站工频磁感应强

度随距离变化曲线 度随距离变化曲线

总体而言，升压站站外工频电场强度衰减得较快，工频磁感应强度衰减得较慢，这主要是因为站外建筑物和植物等对工频电场强度有较好的衰减作用，但是，对工频磁感应强度较弱。

3 结论

分析110 kV和220 kV这2种不同电压等级的户外升压站周围电磁环境的现场监测结果后，得出如下结论：户外升压站站外的工频电场强度、工频磁感应强度水平都较低，而且都随着距离的增大而衰减；站外工频电场、磁场强度水平全部满足国家环境保护标准的要求，不会对邻近居民的健康产生不利影响。

4 建议

电力企业和环保主管部门应该加大宣传力度，消除部分公众对高压输变电设施的误解和恐慌，正确认知输变电设施产生的电磁对环境造成的影响，科学、客观地理解其存在的必要性和意义。

参考文献

[1]陆继根.辐射环境保护教程[M].南京：江苏人民出版社，2006.

[2]于丽新，李超，杜佳，等.辽宁省某典型500 kV变电站电磁污染分布特性研究[J].环境科学与技术，2013，36（6L）：90-94.

[3]国家环境保护总局.HJ/T 24—1998 500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范[S].北京：中国环境科学出版社，1998.

[4]王文兵，丛俊，张斌.某新型220 kV变电站周围电磁环境监测及分析[J].中国资源综合利用，2008，26（5）：21-23.

[5]刘岳定，王里奥，江玲燕.重庆市典型变电站站场外工频电磁场实测分析[J].环境科学与管理，2009，34（3）：138-140.

〔编辑：白洁〕

升压站衰减断面工频电场、磁感应强度现场监测值详见表5，工频电场强度随距离变化的趋势如图1所示，工频磁感应强度随距离变化的趋势如图2所示。

从表5和图1中可以看出，110 kV甲升压站站外工频电场强度在10-3～10-2 kV/m数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，在距围墙20 m以外已经接近环境本底水平。220 kV乙升压站站外工频电场强度在10-2 kV/m数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，最终将衰减到环境本底水平。110 kV甲升压站站外工频磁感应强度在10-5 mT数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，已经接近环境本底水平。220 kV乙升压站站外工频磁感应强度在10-4 mT数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，最终将衰减到环境本底水平。

表5 升压站衰减断面工频电场、磁感应强度现场监测值

距围墙

距离/m 110 kV甲升压站 220 kV乙升压站

E/（kV/m） B/mT E/（kV/m） B/mT

5 4.7×10-2 9.2×10-5 8.4×10-2 4.53×10-4

10 2.6×10-2 6.5×10-5 7.9×10-2 3.61×10-4

15 1.5×10-2 4.8×10-5 7.3×10-2 3.22×10-4

20 6×10-3 4.1×10-5 7.0×10-2 3.15×10-4

25 4×10-3 2.8×10-5 6.6×10-2 2.94×10-4

30 1×10-3 2.1×10-5 6.4×10-2 2.63×10-4

图1 升压站工频电场强 图2 升压站工频磁感应强

度随距离变化曲线 度随距离变化曲线

总体而言，升压站站外工频电场强度衰减得较快，工频磁感应强度衰减得较慢，这主要是因为站外建筑物和植物等对工频电场强度有较好的衰减作用，但是，对工频磁感应强度较弱。

3 结论

分析110 kV和220 kV这2种不同电压等级的户外升压站周围电磁环境的现场监测结果后，得出如下结论：户外升压站站外的工频电场强度、工频磁感应强度水平都较低，而且都随着距离的增大而衰减；站外工频电场、磁场强度水平全部满足国家环境保护标准的要求，不会对邻近居民的健康产生不利影响。

4 建议

电力企业和环保主管部门应该加大宣传力度，消除部分公众对高压输变电设施的误解和恐慌，正确认知输变电设施产生的电磁对环境造成的影响，科学、客观地理解其存在的必要性和意义。

参考文献

[1]陆继根.辐射环境保护教程[M].南京：江苏人民出版社，2006.

[2]于丽新，李超，杜佳，等.辽宁省某典型500 kV变电站电磁污染分布特性研究[J].环境科学与技术，2013，36（6L）：90-94.

[3]国家环境保护总局.HJ/T 24—1998 500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范[S].北京：中国环境科学出版社，1998.

[4]王文兵，丛俊，张斌.某新型220 kV变电站周围电磁环境监测及分析[J].中国资源综合利用，2008，26（5）：21-23.

[5]刘岳定，王里奥，江玲燕.重庆市典型变电站站场外工频电磁场实测分析[J].环境科学与管理，2009，34（3）：138-140.

〔编辑：白洁〕

升压站衰减断面工频电场、磁感应强度现场监测值详见表5，工频电场强度随距离变化的趋势如图1所示，工频磁感应强度随距离变化的趋势如图2所示。

从表5和图1中可以看出，110 kV甲升压站站外工频电场强度在10-3～10-2 kV/m数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，在距围墙20 m以外已经接近环境本底水平。220 kV乙升压站站外工频电场强度在10-2 kV/m数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，最终将衰减到环境本底水平。110 kV甲升压站站外工频磁感应强度在10-5 mT数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，已经接近环境本底水平。220 kV乙升压站站外工频磁感应强度在10-4 mT数量级，它随着与围墙之间距离的增加而降低，最终将衰减到环境本底水平。

表5 升压站衰减断面工频电场、磁感应强度现场监测值

距围墙

距离/m 110 kV甲升压站 220 kV乙升压站

E/（kV/m） B/mT E/（kV/m） B/mT

5 4.7×10-2 9.2×10-5 8.4×10-2 4.53×10-4

10 2.6×10-2 6.5×10-5 7.9×10-2 3.61×10-4

15 1.5×10-2 4.8×10-5 7.3×10-2 3.22×10-4

20 6×10-3 4.1×10-5 7.0×10-2 3.15×10-4

25 4×10-3 2.8×10-5 6.6×10-2 2.94×10-4

30 1×10-3 2.1×10-5 6.4×10-2 2.63×10-4

图1 升压站工频电场强 图2 升压站工频磁感应强

度随距离变化曲线 度随距离变化曲线

总体而言，升压站站外工频电场强度衰减得较快，工频磁感应强度衰减得较慢，这主要是因为站外建筑物和植物等对工频电场强度有较好的衰减作用，但是，对工频磁感应强度较弱。

3 结论

分析110 kV和220 kV这2种不同电压等级的户外升压站周围电磁环境的现场监测结果后，得出如下结论：户外升压站站外的工频电场强度、工频磁感应强度水平都较低，而且都随着距离的增大而衰减；站外工频电场、磁场强度水平全部满足国家环境保护标准的要求，不会对邻近居民的健康产生不利影响。

4 建议

电力企业和环保主管部门应该加大宣传力度，消除部分公众对高压输变电设施的误解和恐慌，正确认知输变电设施产生的电磁对环境造成的影响，科学、客观地理解其存在的必要性和意义。

参考文献

[1]陆继根.辐射环境保护教程[M].南京：江苏人民出版社，2006.

[2]于丽新，李超，杜佳，等.辽宁省某典型500 kV变电站电磁污染分布特性研究[J].环境科学与技术，2013，36（6L）：90-94.

[3]国家环境保护总局.HJ/T 24—1998 500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范[S].北京：中国环境科学出版社，1998.

[4]王文兵，丛俊，张斌.某新型220 kV变电站周围电磁环境监测及分析[J].中国资源综合利用，2008，26（5）：21-23.

[5]刘岳定，王里奥，江玲燕.重庆市典型变电站站场外工频电磁场实测分析[J].环境科学与管理，2009，34（3）：138-140.

〔编辑：白洁〕