陳文隆，朱毅，王驥，陳建敏，童佳君

(1.國(guó)網(wǎng)上海市電力公司，上海200135;2.上海市環(huán)境保護(hù)局，上海200003; 3.華東電力設(shè)計(jì)院有限公司，上海200001)

交流輸變電設(shè)施電磁環(huán)境在線監(jiān)測(cè)深化研究

陳文隆1，朱毅2，王驥3，陳建敏3，童佳君3

(1.國(guó)網(wǎng)上海市電力公司，上海200135;2.上海市環(huán)境保護(hù)局，上海200003; 3.華東電力設(shè)計(jì)院有限公司，上海200001)

介紹了國(guó)內(nèi)外電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)置情況，對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)布部門(mén)的權(quán)威性等進(jìn)行了探討，同時(shí)對(duì)輸電線路設(shè)置電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提出設(shè)想。

電磁在線監(jiān)測(cè);變電站;輸電線路

0 引言

變電站，顧名思義，就是改變電壓的場(chǎng)所。每個(gè)城市中心都有若干個(gè)220kV變電站，將電壓由220kV降至110kV，向110kV變電站供電。同理，110kV變電站降低到10kV并配送到位于居民區(qū)的10kV配電房，最終將10kV降壓到380V/220V供廣大居民使用。

變電站就是一座城市供電系統(tǒng)的層層樞紐，支撐起居民和工業(yè)用電需求，現(xiàn)在遭遇“進(jìn)城難”問(wèn)題。以上海為例，人口密集的中心城區(qū)的220kV和110kV變電站處于重載運(yùn)行狀態(tài)，用電負(fù)荷紀(jì)錄接連刷新，不得不實(shí)行錯(cuò)峰供電。上海擁有石洞口、外高橋、漕涇、吳涇等大電廠支撐，另有大量如三峽、葛洲壩等外送電力，電力供應(yīng)本不成問(wèn)題，但由于在城市中心區(qū)缺乏變電站布點(diǎn)，有電送不進(jìn)去的現(xiàn)象十分突出。

修建變電站，市民本該是受益者，但由于部分公眾對(duì)輸變電工程電磁環(huán)境影響水平不了解或存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)、對(duì)電磁影響有恐懼心理，使得一些高壓線、變電站項(xiàng)目難覓落腳之地，不時(shí)發(fā)生因變電站、輸電線路臨近民房，或線路跨越民房等問(wèn)題引發(fā)投訴和糾紛，信訪不斷，甚至出現(xiàn)居民阻撓電力設(shè)施施工的現(xiàn)象，由此人為造成了城市供電不足的僵局。

為了使公眾對(duì)輸變電工程環(huán)境影響有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，幫助公眾消除對(duì)電磁環(huán)境的恐懼心理，目前已有部分城市在變電站設(shè)置電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并公示監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)引導(dǎo)公眾客觀了解變電站電磁環(huán)境影響起到了一定的作用。為了進(jìn)一步規(guī)范電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本論文著重介紹了國(guó)內(nèi)外電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)置情況，對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)布部門(mén)的權(quán)威性等進(jìn)行探討，同時(shí)對(duì)輸電線路設(shè)置電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提出設(shè)想。

1 國(guó)內(nèi)外電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置情況及實(shí)施建議

1.1 國(guó)外電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置情況

國(guó)外意大利、德國(guó)、希臘、瑞士、西班牙等很多國(guó)家大城市早已開(kāi)展了電磁環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作，但主要針對(duì)廣播、電視、移動(dòng)通信基站等，測(cè)量100kHz～3GHz的射頻電場(chǎng)。目前意大利監(jiān)測(cè)變電站1Hz～10kHz低頻磁場(chǎng)，且自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)全部在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)公布，讓公眾了解電磁環(huán)境影響的程度，取得了很好效果。

從2003年至今，意大利全境各大城市建設(shè)了近8千個(gè)電磁環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的網(wǎng)絡(luò)，其中僅有二十幾套測(cè)量交流變電站工頻磁場(chǎng)，投資建設(shè)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)布均為意大利環(huán)境事務(wù)中心等職能機(jī)構(gòu)。

1.2 國(guó)內(nèi)變電站電磁在線監(jiān)測(cè)設(shè)置情況

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)部分城市針對(duì)交流變電站開(kāi)展了開(kāi)展工頻電、磁場(chǎng)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)工作，國(guó)內(nèi)開(kāi)展工頻電、磁場(chǎng)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)的城市及基本情況參見(jiàn)表1。為保證監(jiān)測(cè)設(shè)備安全，通常在交流變電站圍墻內(nèi)、靠居民區(qū)一側(cè)設(shè)置工頻電、磁場(chǎng)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)探頭，在變電站圍墻上或門(mén)口架設(shè)戶外顯示屏向公眾公布實(shí)時(shí)工頻電場(chǎng)、工頻磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和溫度、濕度、天氣、時(shí)間等自然氣象參數(shù)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值以及變電站主設(shè)備運(yùn)行工況。另外，在建的電磁環(huán)境在線臨測(cè)系統(tǒng)有濟(jì)南東門(mén)戶內(nèi)變220kV、濟(jì)南舜玉戶內(nèi)變110kV兩套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)有十幾套電磁環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)交流變電站的工頻磁場(chǎng)。

1.3 國(guó)內(nèi)電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施主體

北京220kV望京變電站工頻磁場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)是我國(guó)第一個(gè)實(shí)施項(xiàng)目，望京變電站屬于2008年奧運(yùn)項(xiàng)目建設(shè)的組成部分，由于建設(shè)地點(diǎn)周邊公眾反對(duì)聲音較大，為北京奧運(yùn)社會(huì)穩(wěn)定，國(guó)家財(cái)政撥款至北京環(huán)保局負(fù)責(zé)變電站的工頻磁場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)項(xiàng)目建設(shè)，建成后由北京輻射站負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)外公布，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)委托專業(yè)服務(wù)公司。

其后全國(guó)各地設(shè)置的變電站工頻電、磁場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置均由電力部門(mén)實(shí)施和負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)發(fā)布。以四川省為例，四川省電力公司實(shí)施全省變電站工頻電、磁場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)及日常運(yùn)行維護(hù)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)外發(fā)布方式經(jīng)省電力公司與環(huán)保局共同協(xié)商，數(shù)據(jù)傳送至變電站門(mén)口的大屏幕顯示，并傳送至數(shù)據(jù)采集中心，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每半年集中上報(bào)環(huán)保局備案。

1.4 實(shí)施建議

鑒于電力公司是輸變電設(shè)施建設(shè)和運(yùn)行管理方，今后在國(guó)內(nèi)有條件的城市逐步開(kāi)展變電站電磁在線監(jiān)測(cè)工作時(shí)，可由電力公司實(shí)施工頻電、磁場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的投資、運(yùn)行維護(hù)、對(duì)外數(shù)據(jù)公布和政策宣傳，也可由電力公司委托經(jīng)環(huán)保行政主管部門(mén)認(rèn)可的獨(dú)立專業(yè)服務(wù)公司負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、對(duì)外公布和宣傳解釋等工作，環(huán)保行政主管部門(mén)定期檢查監(jiān)管監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

2 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量保證體系

2.1 測(cè)量方法的合理性

《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》推薦標(biāo)準(zhǔn)和ICNIRP－2010的電場(chǎng)限值都是針對(duì)非畸變場(chǎng)的，《高壓交流架空輸電線路、變電站工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)測(cè)量方法》(DL/T988－2005)規(guī)定:工頻電場(chǎng)在地勢(shì)平坦、遠(yuǎn)離高大樹(shù)木、沒(méi)有其他電力線路、通訊線路及廣播線路的空地上，在相對(duì)濕度低于80%的條件下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。

變電站的工頻電磁場(chǎng)主要由主變、母線等設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生，集中在變電站中央遠(yuǎn)離廠界，廠界除出線位置受到輸電線路影響外其他廠界工頻電磁場(chǎng)遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)限值(相差幾十至上百倍)，即使工頻電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)值波動(dòng)增加一倍，其值也遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限值，且一般情況下工頻電場(chǎng)監(jiān)測(cè)值較為穩(wěn)定，基本不受氣象條件的影響。

2.2 監(jiān)測(cè)儀器測(cè)量精度、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和維護(hù)保養(yǎng)

2.2.1 在線連續(xù)監(jiān)測(cè)儀表測(cè)量范圍及精度要求

在線連續(xù)監(jiān)測(cè)儀器參數(shù)要求見(jiàn)表2。其中，工頻電、磁場(chǎng)頻率范圍應(yīng)涵蓋輸變電設(shè)施的工作頻率;工頻電場(chǎng)量程為限值的5倍，工頻磁場(chǎng)的量程為限值的2倍;系統(tǒng)要求供電方式、數(shù)據(jù)采集方式應(yīng)方便線路布點(diǎn)。

表2 電磁環(huán)境在線監(jiān)測(cè)儀器參數(shù)要求

2.2.2 就地控制和遠(yuǎn)端控制

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要有前端控制站和遠(yuǎn)端監(jiān)控中心。建議采用無(wú)線方式傳送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，前端控制站進(jìn)行數(shù)據(jù)貯存及向遠(yuǎn)端監(jiān)控中心傳送數(shù)據(jù)和接收管理。監(jiān)控中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯、分類分析、后臺(tái)命令操作等。通過(guò)中心站可及時(shí)發(fā)現(xiàn)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的異常情況，派員工進(jìn)行維修和排除故障。電力公司對(duì)外門(mén)戶網(wǎng)站可設(shè)立窗口提供工頻電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)信息，便于公眾上網(wǎng)查詢即時(shí)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

2.2.3 維護(hù)保養(yǎng)

電力公司應(yīng)定期對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行維修和保養(yǎng)。每年進(jìn)行探頭的計(jì)量校驗(yàn)，確保監(jiān)測(cè)設(shè)備有效性。

3 輸電線路設(shè)置電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)想

目前，國(guó)內(nèi)僅在部分城市變電站設(shè)置電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本文對(duì)交流架空輸電線路的工頻電場(chǎng)監(jiān)測(cè)可行性進(jìn)行探討。交流架空輸電線路工頻電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)表明，晴朗天氣條件下，輸電線路下方及附近區(qū)域工頻電場(chǎng)監(jiān)測(cè)值與標(biāo)準(zhǔn)限值屬于同一數(shù)量級(jí)，在雨天及高濕度的條件下測(cè)量數(shù)值偏高，甚至達(dá)到一倍以上，有可能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值。因此，輸電線路在線監(jiān)測(cè)時(shí)避免其他干擾成為首要考慮事項(xiàng)，監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝位置選擇要求較高(地勢(shì)平坦、遠(yuǎn)離高大樹(shù)木、沒(méi)有其他電力線路、通訊線路及廣播線路的空地上)，且監(jiān)測(cè)電源需要屏蔽。

在高濕度環(huán)境下，導(dǎo)致工頻電場(chǎng)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)值偏大存在兩個(gè)問(wèn)題:一是濕度增大，空氣及監(jiān)測(cè)點(diǎn)周邊的物體電導(dǎo)率都會(huì)增大，場(chǎng)的積聚效應(yīng)增大，導(dǎo)致電場(chǎng)增大。這是真實(shí)氣象情況，不需要校準(zhǔn)和修正;二是濕度會(huì)導(dǎo)致工頻電場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量誤差。

工頻電場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量誤差可通過(guò)屏蔽隔離等措施進(jìn)行修正，采用的方式有:(1)避免探頭直接裸露;(2)選用絕緣材料作為儀器的外殼和安裝支架，防止連接桿受潮;(3)避免外接交流供電線引起電場(chǎng)的畸變。

4 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)已在部分城市市區(qū)開(kāi)展了變電站工頻電、磁場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)，本文對(duì)在國(guó)內(nèi)有條件的城市逐步開(kāi)展變電站電磁在線監(jiān)測(cè)工作提出實(shí)施建議，同時(shí)對(duì)輸電線路開(kāi)展工頻電、磁場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)的可行性進(jìn)行探討，希望有助于規(guī)范電磁在線監(jiān)測(cè)工作，充分發(fā)揮電磁在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)引導(dǎo)公眾客觀認(rèn)識(shí)輸變電設(shè)備電磁環(huán)境影響的作用。

［1］戴禮豪.輸變電設(shè)施的電磁環(huán)境安全問(wèn)題分析及防控［J］.科技風(fēng)，2009(22):274.

［2］高鵬.變電站與輸電線路的電磁環(huán)境影響水平分析與測(cè)試評(píng)估:以部分220kV及110 kV輸變電設(shè)施為例［J］.四川環(huán)境，2014 (3):54－60.

［3］鄔雄，萬(wàn)保權(quán).輸變電工程的電磁環(huán)境［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2009.

Deepen research on AC transmission facilities electromagnetic environment online monitoring

It mainly introduces the domestic and foreign electromagnetic online monitoring system settings and discusses the reliability of the data，the authority of the monitoring data distribution Department，etc..At the same time，ideas about the online monitoring system for transmission line are put forward.

electromagnetic online monitoring;substation;transmission line

X591

B

1674－8069(2015)06－001－03

2015-06-20;

:2015-09-12

陳文隆(1980-)，男，浙江杭州人，從事電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃、管理工作。E－mail:chenwl@sh.sgcc.com.cn