交流并行輸電線路電磁環(huán)境影響分析方法及減緩措施探討

姚歡 夏遠(yuǎn)芬 楊光俊 方燕

摘要：受土地資源和城市規(guī)劃的影響，越來越多的高壓交流輸電線路采用并行架設(shè)，由此導(dǎo)致并行輸電線路對電磁環(huán)境的疊加影響。根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 輸變電工程》（HJ24-2014），對330KV及以上并行輸電線路的電磁環(huán)境影響應(yīng)采取類比監(jiān)測或模式預(yù)測的方式進(jìn)行預(yù)測。本文以實例對比了上述兩種方法預(yù)測結(jié)果的相關(guān)性，并具體分析了兩種方法的適用性，在此基礎(chǔ)上，還探討了并行輸電線路電磁環(huán)境的減緩措施。

關(guān)鍵詞：并行輸電線路；類比監(jiān)測；模式預(yù)測；減緩措施

中圖分類號：X837 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）03-0022-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.03.011

Abstract：Affected by land resources and urban planning， more high voltage AC transmission lines are set up in parallel，and this will lead to the superposition of the parallel transmission lines to the electromagnetic environment. According to（HJ24-2014），the influence of the electromagnetic environment on the parallel transmission lines of 330 thousand volts or above should be predicted by analogy or model prediction.In this paper， the correlation between the predicted results of the two methods is compared with two examples，and the applicability of the two methods is analyzed.On this basis， the mitigation measures for the electromagnetic environment of parallel transmission lines are discussed.

Keywords：Parallel transmission lines；Analogical monitoring；Model prediction；Mitigation measures

交流輸電線路是輸變電工程的一部分，是輸送電能的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在為現(xiàn)代社會發(fā)揮作用的同時，不可避免產(chǎn)生一定的環(huán)境影響，主要的影響因子為電磁環(huán)境。在交流輸電線路走廊規(guī)劃時，受城市建設(shè)及土地規(guī)劃的影響，越來越多的輸電線路在設(shè)計選線階段即考慮與已有的線路并行走線，由此可能導(dǎo)致對并行線路沿線電磁環(huán)境的疊加影響[1-2]。

《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 輸變電工程》（HJ24-2014）明確規(guī)定要對330kV及其以上電壓等級的并行線路電磁環(huán)境影響評價因子進(jìn)行分析，分析的方法可采用模式預(yù)測或類比監(jiān)測。本文以兩種不同架設(shè)方式的特高壓并行輸電線路為例，同時采用實際監(jiān)測和模式預(yù)測的方法對其電磁環(huán)境影響進(jìn)行預(yù)測，一方面分析兩種預(yù)測方法的實用性，另一方面探討并行輸電線路的電磁環(huán)境減緩措施，以期為同類工程提供參考。

1 并行輸電線路電磁環(huán)境影響分析

根據(jù)實際經(jīng)驗，輸電線路的電磁環(huán)境影響中，工頻磁場不會超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，主要制約因素為輸電線路產(chǎn)生的工頻電場。故這里僅就并行輸電線路的工頻電場模式預(yù)測及實際監(jiān)測值進(jìn)行比較。

1.1 兩條750kV單回輸電線路并行

兩條并行單回750kV輸電線路類比時監(jiān)測點布設(shè)如下：Ⅱ回線路外側(cè)邊導(dǎo)線外20m為起點，沿垂直線路朝Ⅰ回線路方向進(jìn)行，測點間距5m、地面1.5m高處，測至Ⅰ回線路邊導(dǎo)線外50m。其中，Ⅱ回線路導(dǎo)線相間距18m，導(dǎo)線對地高度20m，Ⅰ回線路導(dǎo)線相間距18m，導(dǎo)線對地高度22m。詳見圖1。

模式預(yù)測參照《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 輸變電工程》（HJ24-2014）附錄C（高壓交流架空輸電線路下空間工頻電場強(qiáng)度的計算）。兩條并行單回750kV輸電線路模式預(yù)測及類比監(jiān)測結(jié)果對比示意圖見圖2。

1.2 1條750kV單回線路與1條750kV雙回線路并行

對于1條單回水平排列與1條雙回垂直排列750kV并行線路，監(jiān)測點布設(shè)如下：雙回線路外側(cè)邊導(dǎo)線外50m為起點，沿垂直線路朝單回線路方向進(jìn)行監(jiān)測，測點間距2m或5m，地面1.5m高處，測至單回線路邊導(dǎo)線外50m。其中，雙回線路邊導(dǎo)線與中心線最大間距12m，導(dǎo)線對地高度28m，單回線路導(dǎo)線相間距12m，導(dǎo)線對地高度26m。1條單回和1條雙回750kV并行輸電線路類比監(jiān)測布點示意圖詳見圖3，類比監(jiān)測與模式預(yù)測結(jié)果對比示意圖見圖4。

1.3 實際監(jiān)測及理論計算結(jié)果分析

根據(jù)理論計算及實際監(jiān)測結(jié)果的對比可知：

對于并行輸電線路的影響預(yù)測，模式預(yù)測結(jié)果與類比監(jiān)測結(jié)果的變化趨勢基本一致，最大值均出現(xiàn)在導(dǎo)線弧垂最低點附近，且隨著距離的增加而減小。在并行線路之間，由于兩條線路的疊加影響，工頻電場值的降低較兩并行線路外側(cè)要緩，預(yù)測或監(jiān)測值均略高于并行線路外側(cè)相同衰減距離處對應(yīng)的工頻電場值。

不論采用何種架設(shè)方式，類比監(jiān)測與模式預(yù)測數(shù)值均存在一定的差異，這是由于實際監(jiān)測受人為誤差、儀器精度、地形、氣候、運(yùn)行工況等多種因素的影響[3]。一般情況下，由于理論預(yù)測參數(shù)中采用了設(shè)計的最大負(fù)荷，而實際線路運(yùn)行一般低于最大負(fù)荷，故實際監(jiān)測值低于模式預(yù)測值。但在有些情況也會出現(xiàn)例外，模式預(yù)測中預(yù)測點位處于同一水平高度，而實際監(jiān)測中地形有起伏時，一般地形高的點位相當(dāng)于減小了線路弧垂高度，會出現(xiàn)實際監(jiān)測值高于理論預(yù)測值的情況。

2 減緩措施的制定

根據(jù)對比，盡管類比監(jiān)測與模式預(yù)測存在一定的差異，但二者的最大值相似。且由于類比監(jiān)測更能反應(yīng)實際運(yùn)行的并行輸電線路對環(huán)境的影響，故而可以根據(jù)類比監(jiān)測來了解并行輸電線路運(yùn)行中的規(guī)律及工頻電場的最大值情況。而在設(shè)計及建設(shè)過程中，需要精確了解并行輸電線路產(chǎn)生的工頻電場強(qiáng)度，并制定防治措施時，應(yīng)更多的依據(jù)理論預(yù)測結(jié)果作為憑據(jù)。

對于輸電線路產(chǎn)生的電磁環(huán)境影響，在桿塔型號及導(dǎo)線等參數(shù)確定的情況下，降低其對電磁環(huán)境貢獻(xiàn)值的一個重要方式為增加導(dǎo)線對地高度。對于并行輸電線路而言，同時可以采用增加并行間距來減少疊加的電磁環(huán)境影響，不同電磁防治措施的選取應(yīng)因地制宜，綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)各方面因素。

對于人口相對稀少的地區(qū)，可采用增加并行線路間距的措施來降低對地面的電磁環(huán)境貢獻(xiàn)。但當(dāng)并行輸電線路中心線之間的間距超過80m時，疊加影響已經(jīng)很弱[4]，故在土地資源相對豐富的地區(qū)，可將并行線路之間的間距控制在80-100m之間。在此情況下仍不能滿足標(biāo)準(zhǔn)時，需同時采用提高導(dǎo)線對地高度的措施。

對于人口相對密集、土地資源緊張的地區(qū)，為了節(jié)約線路走廊的占地面積，減輕對當(dāng)?shù)匾?guī)劃的影響，可采用提高導(dǎo)線對地高度的措施，所需滿足的最低高度應(yīng)以模式預(yù)測為準(zhǔn)，并兼顧環(huán)境因素。

3 結(jié)論及建議

類比監(jiān)測和模式預(yù)測作為兩種影響預(yù)測的方法，在很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，并各有其優(yōu)缺點和適用性。在對并行輸電線路電磁環(huán)境影響的預(yù)測中，應(yīng)充分了解兩種方法的特點，結(jié)合工程自身的情況及類比對象的可求性進(jìn)行預(yù)測方法的選取。在減緩措施的制定中，應(yīng)綜合考慮預(yù)測的結(jié)果以及工程所處的環(huán)境特征。

對于并行輸電線路的電磁環(huán)境影響預(yù)測，雖然采用類比的方法進(jìn)行預(yù)測有據(jù)可循，但在實際應(yīng)用中仍應(yīng)謹(jǐn)慎考慮，根據(jù)實際選擇合理的方法。并行輸電線路根據(jù)線路的架設(shè)方式、電壓等級的不同會出現(xiàn)多種不同的并行方式，兩并行線路也分別存在各自的參數(shù)，如導(dǎo)線型號、相間距、導(dǎo)線排列等參數(shù)均可能影響到線路產(chǎn)生的工頻電場[5]，即使是并行的兩條線路以上參數(shù)均相似，并行線路之間的距離也影響著其產(chǎn)生的疊加影響。因此，在預(yù)測并行輸電線路的電磁環(huán)境影響時，建議同時采用類比監(jiān)測和理論計算兩種方式來進(jìn)行預(yù)測。

參考文獻(xiàn)

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[5]吳高強(qiáng).高壓輸電線路環(huán)境影響評價模擬類比研究[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2007.

收稿日期：2018-01-22

作者簡介：姚歡（1987-），男，碩士研究生，工程師，研究方向為電網(wǎng)規(guī)劃。