特高压交流输电对环境影响
论特高压输电线路工程建设中的环境保护与水土保持
业 主、 监理、 施工 应建 立相应 的管理 机构 ， 以适 应环境保 护与水土保持 专项管理。 业主项 目经理 为工程 环境 保护与水 土保 持第一责任人 ， 负 责环境保护与水土保 持的组织实施及 目标 实现 ， 并指定环境保
护 与水 土保 持 管 理 人 员和 监 督人 员 。
的符合 性和相容性 ， 运行中电磁环境 影响甚至 景观影响等 。目
作者简介 ： 廖建红 （ １ ９ ７ ５ － ） ， 男， 湖南岳 阳人 ， 国网湖南省电力公 司岳阳供 电分公司． 工程师。（ 湖南 岳阳 ４ １ ４ ０ ０ ０ ）
中 图分 类 号 ： Ｆ ２ ７ ３ 文献标识码： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９（ ２ ０ １ ３ ） ２ ７ — ０ ２ ３ ６ — ０ ２
输 电线 路对水 土流失 的影 响主要是 工程建 设过 程中铁塔
基础 、 施工 地锚坑开挖 、 铁塔基 面平 整、 施 工道路 修建及牵张
场地 的平整 扰动地表 ， 一定程度 破坏原状 植被所造 成。 输 电线
路 除各塔基 永久 占用土地外 ， 施工 过程仍需 临时占用部分土 地 （ 如施 工便道、 材料堆场） ， 使部分农作物 、 果树林木遭 到短期
监理项 目部负责编制 《 环境保护水土保 持监理策 划》 ， 并审
查施工项 目部编制的 《 环境保护水土保持实施细则 》 。
施工项 目部负责编制 《 环境保护水土保 持实施细则 》 ， 并负
责按细则进行实施。 ｌ ２ 四、 制定 工程各阶段环境保护、 水土保持重点控制措施
１ ． 设 计 阶段 环 境保 护、 水 土保 持 重点控 制 措 施
特高压架空输电线对环境影响及新技术探讨
特高压架空输电线对环境影响及新技术探讨摘要：特高压架空输电与较低电压输电相比有许多优点，在全球能源互联网的大计划下，全面建设特高压架空输电线路是必然的趋势。
但是，特高压架空输电产生的强电场、电晕放电和可听噪声等，会引起一系列的环境问题。
因此，要加强特高压架空输电技术的研究。
只要合理选择分裂子导线的半径和根数，以及分裂间距和离地高度，特高压输电的一些不良影响可以得到有效改善。
关键词：特高压架空输电线；环境影响；新技术1.特高压对输电对环境的影响特高压输电产生的强电场会造成对人生理和心理影响，电晕放电除损耗能量外，还引起如无线电的干扰和可听噪声等环境问题。
1.1强电场对人的生理和心理影响强电场对人的生理和心理影响分为长期影响和短期影响。
长期影响方面，在国内，研究人员做过大量试验研究表明，工频高压电场有较明显的刺激作用，对机体存在不良影响，工作人员进入电场后头发竖立，头部紧缩。
动物试验也证明：一定场强的工频高压对机体除局部有刺激作用外，还有全身性影响，诸如琥珀酸氢酶、心血管系统的心肌细胞乳酸脱氢酶、心肌细胞膜三磷酸腺苷（ATP）酶和心电等的改变。
另外，处在特高压线下面或者附近的对地绝缘的导电体，因为导电体和导线间的相互部分电容以及导电体对地的自有部分电容的存在，当人接触此物体时，就会产生电击，这就是电场的短期影响。
1.2电晕放电的影响当输电线路表面电场强度超过空气分子的游离强度，就可听到滋滋的放电声，嗅到臭氧的气味，夜间还可看到导线周围发出的蓝紫色荧光，这就是电晕放电。
对于特高压输电线路，电晕是不可避免的，而且随电压等级的提高会越来越明显。
随着电压的升高，先出现起始电晕，然后是可见电晕，最后形成全面电晕。
电晕损耗能量，电晕会使导线表面腐蚀，电晕放电产生的脉冲电磁波对无线电、高频通信都会产生干扰。
1.3电晕放电对无线电的干扰输电线路电晕放电是产生无线电干扰的根源，无线电干扰指在无线段频段可能对有用信号造成损害的电磁干扰。
特高压输电线路电磁环境研究及预测
特高压输电线路电磁环境研究及预测近年来，随着社会的快速发展，能源的需求和开发越来越受到重视。
为满足能源的需求，特高压输电线路逐步成为电力行业的重要组成部分。
特高压输电线路的建设，不仅是电力行业技术水平和制度创新的体现，还是面向未来的明智决策，直接关系到我国能源发展和国家安全。
但是，特高压输电线路的电磁环境也引起了广泛的关注。
本文将从特高压输电线路电磁环境的形成、影响和预测方面进行讨论。
一、特高压输电线路电磁环境的形成特高压输电线路的电磁环境主要来自四个方面，即输电线路本身、线路周围地物、输电过程中的电磁波辐射和输电过程中产生的电磁干扰。
首先，输电线路本身可以产生电磁场。
输电线路中通常采用交流输电，由于电流的不断变化，就会产生电磁场。
特高压输电线路直径较大，导线之间和大地之间的电容较大，联合产生的电磁场也比较强。
其次，Line周围地物也对产生电磁环境有影响。
在输电线路周围有不少地物，例如高架桥、楼房、电视塔等，它们是输电线路场的一种环境。
地物对输电线路周围的电磁场产生反射和折射作用，使得电磁环境呈现出复杂的变化。
第三，输电过程中的电磁波辐射是特高压输电线路电磁环境的重要组成部分。
输电过程中，导线上的电流产生的电磁波在输电过程中传递，会发散向四面八方。
最后，由于电力系统中大量使用电器和电子设备，电磁干扰也对输电过程产生一定影响。
当输电线路附近使用电器和电子设备时，它们会放射出电磁波，产生电磁干扰，对特高压输电线路的正常运行产生影响。
二、特高压输电线路电磁环境的影响特高压输电线路电磁环境造成的影响主要包括对人体健康的影响、对环境影响的影响以及设备工作受到的干扰。
首先，特高压输电线路电磁环境对人体健康的影响是公众关注的重点问题。
从已经进行的国内外多项研究数据可以看出，高压输电线路的电磁场相对于人体来说是较弱的。
其对人体的影响主要是潜在的长期健康风险，可能会增加儿童白血病的发病率，但具体的发病机理还需要进一步的实验验证。
特高压输电对环境影响的探讨
特高压输电对环境影响的探讨摘要：特高压输电与较低电压输电相比有许多优点，我国采用特高压输电是必然的趋势。
但是，特高压输电产生的强电场、电晕放电和可听噪声等，会引起一系列环境问题。
因此，要加强特高压输电技术的研究。
只要合理选择分裂子导线的半径和根数，以及分裂间距和离地高度，特高压输电的各种影响均可限制在允许范围内。
关键词：特高压输电；输电线路；电磁环境；生态环境；保护措施一、输电线路电磁环境影响输电线路提供大量电能，供应人民的生产、生活，也给线路所经地区的环境带来电场与磁场。
近年来，输电线路电磁环境引发问题越来越突出。
北京百旺家苑居民和众多煤体聚集，是产生较大社会影响的一次环境纠纷问题。
在全国各地不断有居民上访、阻挠施工、到供电部门静坐等的情况出现。
随着环境保护意识的增强，以及超高压输电线路的大规模建设，研究外电磁场对人体生态的影响是十分必要的。
1、对通信线路的干扰影响输电线路对通信线路的影响包括静电感应和电磁感应。
由于静电耦合作用，输电线路的电场会在邻近的通信线路上产生感应电压，即静电感应。
同样，输电线路的磁场也会在邻近的通信线路上产生感应电压。
因为通信线路音频通道的工作频率一般为300-3400Hz，而输电线路中的许多谐波正好落在这个频率范围内，所以一般规定系统中的谐波等效干扰电压值应低于系统额定电压值的1%才能符合要求。
2、对无线电、电视的干扰影响输电线路产生的工频交变电磁场随距离而衰减是很快的，它的波长与电视、微波相比要大得多。
我国的中波调幅广播频率范围为0.5-1.6MHz，电视广播频率范围为48.5-92MHz，而输电线路产生的无线电杂音频率范围为0.1-100MHz，所以它主要影响的是中波无线电广播和电视的2-6频道。
二、输电线路建设对沿途生态环境的影响输电线路的大规模建设对沿途生态环境具有重大影响，输电线路的建设引起房屋拆迁、跨越铁路、公路、河流等，砍伐树木，高压输电线路相互交叉、对弱电的影响以及由于基础开挖对周围植被的破坏，引起水土流失。
采用技术手段,降低特高压交流输电的电磁环境影响
科技论 坛 ＩＪＩ
采用 技术手段 ， 降低特 高压交流 输 电的 电磁 环境影 响
王 丽 施玉 红 徐 春伟
（ 尔滨 电 业局 ， 哈 黑龙 江 哈 尔滨 １ ００ ） ５ ０ ０
摘 要： 在我 国 于实现电力资源在较 大范围优化配置 ， 有利 于节省线路走廊和节 约土地 资 源， 有利于节省 电网建设投资和运行 费用， 有利于减少煤 电对环境污染的影响。因此， 用特高压输电是在电网建设 中落实建立资源节约和环境友 采 好型社会 的重要举措 。
关 键词 ： 高压 ； 特 电磁 ； 段 手
在我 国 ５ｏ ｖ为主体 的骨干 网架上 ， ｏｋ 采用 变 电场仍保持与 ５ ０ Ｖ线路相 同， ４ Ｖｍ。 ０ｋ 即 ｋ ／ 的清理 等。 通过以上技术 ， 特高压线路在邻近居 特高压输 电有利于实现 电力资源在较大范 围优 为 了达到以上控制值，特高压输电线路普 民住房时， 以满足国家标准 Ｇ ３ ９ － ３ 城市 可 Ｂ ０６９｛ 化配置 ， 有利于节省线路走廊和节约土地资源 ， 遍提高 了杆塔 高度 ，而单 回路线路一般地区还 区域环境 噪声标准》中关 于居住环境 的噪声要 有利于节省电网建设投 资和运行费用 ， 有利于 采用猫头塔 ， 使得三相导线呈三角排列 ， 同塔双 求 。 减少煤电对环境污染的影响 。 因此 ， 采用特高压 回路线路采用逆相序导线排列 ，以降低地面场 不仅如此 ，国家电网公司 已组织开始研究 输电是在 电网建设中落实建立资源节约 和环境 强和减小走廊宽度 。 在特高压试验示范工程 中， 进一步降低可听噪声水平 的技术 ，比如采用一 友好型社会的重要举措 。 由于特殊地段不 能提高杆塔 高度时 ，采用了架 种缠绕在导线上的螺旋线 ，可起到放大导线半 然而 ， ５ ０Ｖ线路情 况相 比 ， 高压交 空屏蔽线技术 ， 与 ０ｋ 特 最大限度地 降低地面场强。 径 、降低导线表面电位梯度 ，从而降低噪声水 流输电线路 由于电压高 、 输送容量 大等特点 ， 其 计算 的 １０ ｋ ０ ０ Ｖ输 电线 路 工频 磁场 约 在 平 。还有减少雨滴和露水的电晕效应的措施 。 电磁环境指标限值问题会相对突出 ， 尤其是 电 ３ 左右 ， Ｏ 较多地低 于标 准 ， 而且一般 用于降 国家电网公司投巨资建设 了交流特高压试 晕产生的可听噪声 ， 必须通过科技创新加 以控 低工频 电场 的技术 措施 同样 可 以降低工频 磁 验基地 ， 电磁环境研究是基地 的重要工作之一 ， 制。 目前 ５０ Ｖ及以下电网的设计和建设 。 场。所 以 １ ０ Ｖ线路设计时 同样 采用 ５ ０ Ｖ 从 已带电的单 回路试验线段 的工频电 、 ０ｋ 已 ０ ｋ ０ ０ｋ 磁场 ， 无 研究和采用 了一系列的环保技术措施 ， 如采用 线路 的要求 ， ０１ Ｔ。 即 ．ｍ 线电干扰 和可听噪声的实测情况看 ，前述的技 大截面导线 、 增加铁塔高度 、 同塔双回采用逆相 ２无线电干扰 术的运用 ， 完全达到了国家环保总局批复特高 序排列 、 采用紧凑型线路 、新型耐热 和扩径导 电晕放电产生 的无线电干扰是高压架空送 压试验 示范 工程环境 影响评 价 的电磁环境 要 线、 杆塔基础采用全方位高低腿设计、 线路路径 电线 的固有特性 ， 其频率 基本上就 在 ３ ＭＨ 以 求 。 ０ ｚ 在试验基地还将开展一系列的试验研究 ， 以 选择采用海拉瓦技术等等 。 同样 ， 特高压交流输 内， 主要可能对居 民的中、 短波广播接收质量产 求采用技术进一步降低交流特高压输电的电磁 电也可采用这些技术 ，以降低输电线路对环境 生影响 。由于电晕放电会因天气 的变化而强弱 环境影响。 的影 响 。 变化 ， 雨天交流线路 电晕放 电明显变强 ， 所以线 总之 ， 对交流特高压输 电电磁环境影响的 ｌ 工频 电 、 场 磁 路的无线 电干扰水平会随天气变化而有很宽范 研究表明 ， 通过合理的设计和采取行之有效的 电磁场理论告诉 我们 ，电荷或者带 电导体 围的变化 。所以采用具有统计 意义 的值来表示 技术措施 ， 不仅可 以使交流特高压输 电的电磁 周围存在着 电场 ； 有规则地运动的电荷或者流 线路 的无线电干扰水平 ， 按照国际标准 ， 具有统 环境水平 与 ５ ｏ Ｖ的情况相 当 ， 还可以进 ｏｋ 而且 过电流的导体周围存在着磁场 ，亦即电压产生 计 意义 的无线电干扰水平是 ８ ％ ， ０ 值 即一年之 步降低交流特高压输电的电磁环境水平。 电场而电流则产生磁场。１０ ｋ ００ Ｖ输 电， 电压高 中 ８ ％时间不超过的干扰水平 ， ０ 且具有 ８ ％的 ０ 出 ５０Ｖ输 电的 １ ， ０ｋ 倍 如不采取措 施 ， 电场强 置信度 。 度将大于 ５ ｏ Ｖ输电的情况 。 ｏｋ 除提高杆塔高度外 ， 一般降低工频电 、 磁场 据国外对输电线路场强 的调查统计 ，各 国 的技术措施 ， 却可能增加无线 电干扰和可听噪 或电力公 司的情况各不相 同，但是仍然有较一 声 的水平 ， 更需研究 和采用新的技术措施 。 了 为 致的地方 ： 线下最大 电场强度 （ 或农业地 区 ） 为 降低无线电干扰水平 ，特高压输 电线路 的导线 １ ｋ ～ ５ Ｖｍ， ０ Ｗｍ １ ｋ ／ 跨越公路处 电场强度为 ７ Ｖ 采用 了大截面、多分裂布置 ， ｋ／ 还与导线参数有 ｍ～ ０ Ｖｍ， １ ｋ ｉ 公众活动区域或邻近民房处 电场强 关， 如导线高度、 相问距离、 导线（ 子导线 ） 截面 、 度小于 ５ Ｖｍ。 ｋ ／ 场强限制宽严 的选择依据如下 ： 分裂导线数等等。 防止暂态电击引起 的不愉快效应 ； 根据研究 ， 特高压线路无线 电干扰 的控制 防止稳态电击 电流大于摆脱 电流 ； 值为 ５ ｄ （ Ｖ ｍ ， 而在 晴天条 件下低 于 国 ８ Ｂ ， ）从 限制 由于电场 长期作用 引起 的生 态效 家环保标 准针对 ５０ Ｖ的水平 ，即 ５ｄ （ ， ０ｋ ５Ｂ ｖ 应。 ｍ） 所 以在单回路线路 中采用了 ８ Ｌ Ｊ５ ０及 。 ｘＧ一０ 国家环 境 行业 标 准 Ｈ ／２ — ９ ８ ５ ０ Ｖ 以上截面的导线 ，同塔双回路线路 中，采用 了 Ｊ ４ １９ 《ｏ ｋ Ｔ 超 高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术 ８ Ｌ Ｊ６ ０以上的导线 。 ｘ Ｇ一３ 研究表明 ， 以国际权威 规 范》 推荐暂以 ４Ｖｍ作 为居民区工频 电场评 机构 的信噪比要求 ，这样设计 可以保证居住在 ｋ／ 价标准 ，推荐应用 国际辐射保护协会关于对公 特高压线路走廊边缘的居民的中、短波广播接 众全天辐射时的工频限值 ０ ｍ ． Ｔ作为磁感应强 收质量 。 １ 度 的评价标准。 ３可听噪声 根据相关的研究 ，交流特高压架空输电线 可 昕噪声也 是由于导线电晕放 电产 生 ， 由 路工频 电场强度控制值 ： 对于一般 区域 ， 如公众 于人们可以直接感受可听噪声 的存在 ，所 以特 容易接近的区域 、 线路跨越公路处 ， 场强限定在 高压输电线路的建设 ，降低可听噪声水平是十 ７ Ｖｍ； ｋ ／ 跨越农 田， 场强 限定在 １ｋ ／ 以避免 分关键的。 ０ Ｖｍ， 在降低 可听噪声的技术措施上 ， 不仅 由放 电引起的不适应感觉和避免超过允许摆脱 仅是大截面 、 多分裂 的导线布置 ， 而且架设导线 的电流值 ；邻近民房时房屋所在位置最大未畸 时的张力放线技术 、对导线表面的防锈蚀油脂
论特高压输电线路工程建设中的环境保护与水土保持林洋
论特高压输电线路工程建设中的环境保护与水土保持林洋摘要：随着我国特高压输电线路建设项目的增多，水土保持与环境保护问题显得越来越重要。
但在实际工程中，往往出现工程前期对水土保持和环境保护的重视，但随着工程的发展和实施，水土保持和环境保护的重要性降低的问题，最后形成虎头虎尾的局面。
为了有效地提高特高压输电线路的施工质量，对其进行环境保护和水土保持研究是十分必要和重要的。
关键词：高压输电线路；工程建设；环境保护；水土保持1 特高压输电线路工程对生态环境的影响在特高压输电线路工程中，会对生态环境造成各种直接或间接的影响。
如在施工过程中因基坑开挖或爆破破坏原有基础结构，破坏临时道路施工期间周围树木或农业环境破坏，破坏占用土地的工程项目；居民、施工过程中产生的噪声、施工步骤产生的噪声、输电线路日常运行中对周围环境产生的电磁现象等。
由于特高压输电线路工程涉及一系列表面或地下工程，如铁塔的基础开挖、基础表面等，造成水土流失的后果。
为此，电力企业要严格执行环境保护和水土保持工作，减少和避免对当地生态环境的破坏。
2 电力输电线路工程建设水土保持的目标电力输电线路工程建设水土保持的目标通常是从设计、材料、以及施工和建设管理等方面采取有效的措施，同时，还要明确环境保护以及水土保持的方案以及批复意见，还要以建设资源节约型以及环境友好型的绿色和谐工程作为目标。
另外，还要落实“同时设计、同时施工、同时投产”的三个同时方针，并要施工过程中保护生态环境，避免发生生态环境污染事故，尽可能的降低对施工场地以及周边环境植被的破坏，从而减少水土流失。
3 电力输电线路工程建设水土保持的工作分析3.1 水土保持工程的招投标过程在制作工程标书时，必须要明确出有关水土保持的相关要求，并将施工各个阶段的水土保持工程融入标书中。
同时，在招标文件中，还应当详细的表明水体保持的工程内容，明确出施工单位的施工责任，确定出治理水土流失的责任，并且还要以合同的形式明确标注出中标单位所要承当的防止水土保持的责任和义务。
高压直流输电线路对环境的影响
高压直流输电对环境的影响XX班程思锦摘要：特高压输电与较低电压输电相比有许多优点, 我国采用特高压输电是必然的趋势。
但是, 特高压输电产生的强电场、电晕放电和可听噪声等, 会引起一系列环境问题。
因此, 要加强特高压输电技术的研究。
只要合理选择分裂子导线的半径和根数, 以及分裂间距和离地高度, 特高压输电的各种影响均可限制在允许范围内。
关键词：特高压输电；电晕放电；无线电干扰；环境影响0引言我国起步比较晚, 但发展很快, 已经建成多回500 kV 的超高压线路, 西北750 kV 线路准备开工建设, 更高电压等级的特高压输电是必然的趋势。
由于输电电压的提高, 必然导致导线表面电场强度以及输电设备周围的空间电场强度较高, 从而会因电晕现象和强电场效应引起一系列的环境问题。
1采用特高压输电的优点特高压输电与较低电压输电相比有许多优点: 一是节约线路走廊和变电站占地面积, 1 200 kV 和500 kV 的线路相比, 前者的线路走廊和变电站面积分别只有后者的1/ 4~ 1/ 2 和1/ 2, 1 200 kV 按照环境要求的线路走廊宽度约为90 m; 二是减少线路的功率损耗, 就我国而言, 电压每提高1% , 每年就相当于新增加500 万kW 的电力, 500 kV 输电比1 200 kV的线损大5 倍以上; 三是有利于连网, 简化网络结构, 减少故障率; 四是可以节约成本, 1 100 kV 输电线路的成本为500 kV 的0. 6~ 0. 7 ; 五是可以限制短路电流; 六是提高传输容量和传输距离。
随着我国远距离、大容量输电、联网和节省线路走廊、解决短路电流等的需要, 采用输电电压为1 000, 1 100 或1 200 kV 的特高压输电是必然趋势。
特高压输电可根据需要中途落点向沿途地区供电, 相比直流输电更灵活和多样。
采用特高压联接大区电网, 错开高峰, 互为备用, 联网效益比直流输电更好。
2 特高压对输电对环境的影响特高压输电产生的强电场造成对人生理和心理影响, 电晕放电除损耗能量外, 还引起如无线电、电视的干扰和可听噪声等一系列愈来愈为人们所关注的环境问题。
特高压交直流输电的优缺点对比
特高压交直流输电的优缺点对比一、直流输电技术的优点1.经济方面：（1）线路造价低。
对于架空输电线，交流用三根导线，而直流一般用两根，采用大地或海水作回路时只要一根，能节省大量的线路建设费用。
对于电缆，由于绝缘介质的直流强度远高于交流强度，如通常的油浸纸电缆，直流的允许工作电压约为交流的3倍，直流电缆的投资少得多。
（2）年电能损失小。
直流架空输电线只用两根，导线电阻损耗比交流输电小；没有感抗和容抗的无功损耗；没有集肤效应，导线的截面利用充分。
另外，直流架空线路的“空间电荷效应”使其电晕损耗和无线电干扰都比交流线路小。
所以，直流架空输电线路在线路建设初投资和年运行费用上均较交流经济。
2.技术方面：（1）不存在系统稳定问题，可实现电网的非同期互联。
由此可见，在一定输电电压下，交流输电容许输送功率和距离受到网络结构和参数的限制，还须采取提高稳定性的措施，增加了费用。
而用直流输电系统连接两个交流系统，由于直流线路没有电抗，不存在上述稳定问题。
因此，直流输电的输送容量和距离不受同步运行稳定性的限制，还可连接两个不同频率的系统，实现非同期联网，提高系统的稳定性。
（2）限制短路电流。
如用交流输电线连接两个交流系统，短路容量增大，甚至需要更换断路器或增设限流装置。
然而用直流输电线路连接两个交流系统，直流系统的“定电流控制’，将快速把短路电流限制在额定功率附近，短路容量不因互联而增大。
（3）调节快速，运行可靠。
直流输电通过可控硅换流器能快速调整有功功率，实现“潮流翻转”（功率流动方向的改变），在正常时能保证稳定输出，在事故情况下，可实现健全系统对故障系统的紧急支援，也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制。
在交直流线路并列运行时，如果交流线路发生短路，可短暂增大直流输送功率以减少发电机转子加速，提高系统的可靠性。
（4）没有电容充电电流。
直流线路稳态时无电容电流，沿线电压分布平稳，无空、轻载时交流长线受端及中部发生电压异常升高的现象，也不需要并联电抗补偿。
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特高压输电对环境影响的讨论
[摘 要] 特高压输电与较低电压输电相比有许多优点,我国采用特高压输电是必然的趋势。
但是,特高压输电产生的强电场、电晕放电和可听噪声等,会引起一系列环境问题。
因此,要加强特高压输电技术的研究。
只要合理选择分裂子导线的半径和根数,以及分裂间距和离地高度,特高压输电的各种影响均可限制在允许范围内。
[关键词] 特高压输电 强电场 电晕放电 无线电干扰
世界各发达国家从上个世纪60年代开始研究特高压输电技术,前苏联于1985年建成了1150kV线路,日本于1988年开始建1000kV线路,美国电力公司(AEP)在765kV基础上研究1500kV特高压输电技术。
我国起步比较晚,但发展很快,已经建成多回500kV的超高压线路,西北750kV线路准备开工建设,更高电压等级的特高压输电是必然的趋势。
由于输电电压的提高,必然导致导线表面电场强度以及输电设备周围的空间电场强度较高,从而会因电晕现象和强电场效应引起一系列的环境问题!
1 采用特高压输电的优点
特高压输电与较低电压输电相比有许多优点:一是节约线路走廊和变电站占地面积,1200kV 和500kV的线路相比,前者的线路走廊和变电站面积分别只有后者的1/4~1/2和1/2,1200kV 按照环境要求的线路走廊宽度约为90m;二是减少线路的功率损耗,就我国而言,电压每提高1%,每年就相当于新增加500万kW的电力[1]
,500kV输电比1200kV的线损大5倍以上;三是有利于连网,简化网络结构,减少故障率;四是可以节约成本,1100kV输电线路的成本为500kV的0.6~0.7[2];五是可以限制短路电流;六是提高传输容量和传输距离,如表1所示,1回1150kV交流输电线路可代替6回500kV交流线路和2回500kV直流输电线路输电。
随着我国远距离、大容量输电、联网和节省线路走廊、解决短路电流等的需要,采用输电电压为1000,1100或1200kV的特高压输电是必然趋势。
特高压输电可根据需要中途落点向沿途地区供电,相比直流输电更灵活和多样。
采用特高压联接大区电网,错开高峰,互为备用,联网效益比直流输电更好。
2 特高压对输电对环境的影响
特高压输电产生的强电场造成对人生理和心理影响,电晕放电除损耗能量外,还引起如无线电、电视的干扰和可听噪声等一系列愈来愈为人们所关注的环境问题。
2.1 强电场对人的生理和心理影响
1972年,苏联关于超高压变电站工人反映电场对身体有影响的报告在大电网国际会议上发表后,引起了很大的波动,世界各国对此进行了大量的试验研究。
西班牙医生Fole在第二次国际电气危险防护会议上叙述了功能障碍的问题,报道8~9个变电站工人到500kV变电站工作后有头痛、嗜睡、恶心等症状[3]。
国内也做过大量的试验研究表明,工频高压电场有较明显的刺激作用,对机体存在不良影响,工作人员进入电场后头发竖立,头部紧缩。
动物试验还证明:一定场强的工频高压对机体除局部有刺激作用外,还有全身性影响,诸如琥珀酸氢酶、心血管系统的心肌细胞乳酸脱氢酶、心肌细胞膜三磷酸腺苷(ATP)酶和心电等的改变。
上面所说的是电场的长期影响,此外还有电场的短期影响。
处在特高压线下面或者附近的对地绝缘的导电体,因为导电体和导线间的相互部分电容以及导电体对地的自有部分电容的存在,当人接触此物体时,就会产生电击。
电击一般分为2种:暂态电击和稳态电击。
例如雨天打伞经过特高压线路下时,如果脸部或手靠近伞的金属部分就会有火花放电,这就是暂态电击。
关于稳态电击,据有关资料表明,平均感觉电流约为0.6mA(妇女)到1mA(男子)
2.2 电晕放电的影响
当输电线路表面电场强度超过空气分子的游离强度(一般为20~30kV/cm),就可听到刺刺!的放电声,嗅到臭氧的气味,夜间还可以看到导线周围发出的蓝紫色荧光,这就是电晕放电。
随着电压的升高,先出现起始电晕,然后是可见电晕,最后形成全面电晕。
电晕起始场强的计算可用皮克公式
[4
Ec=30.3δ(1+0.298／√δr)
式中
Ec：圆柱体导体的电晕起始场强,kV/cm;
R：导线的半径,cm;
δ：空气的相对密度,对于标准大气条件
和温度20℃,δ=1。
电晕损耗能量,电晕会使导线表面腐蚀,电晕放电产生的脉冲电磁波对无线电和高频通信都会产生干扰。
对于特高压输电线路(1000kV及以上),电晕是不可避免的,而且随电压等级的提高会越来越明显。
2.2.1 电晕放电对无线电的干扰
输电线路电晕放电是产生无线电干扰的根源,无线电干扰指在无线段频段可能对有用信号造成损害的电磁干扰。
输电线路电晕产生的脉冲电磁波沿着线路两侧横向传播,使沿线一定范围内的无线电接收设备,在正常工作时所接收的有用信号的波形幅值和相位受到影响,导致这些无线电接收设备达不到正常工作所需的信噪比。
输电线路无线电干扰主要是电晕放电、间隙放电(火花放电)等引起的。
电晕放电的单个脉冲很窄,脉冲宽度在0.1 s量级。
实际交流线路的电晕放电多发生在工频的正、负峰值附近,有一系列脉冲组成脉冲群,并且其波形也十分不规则。
脉冲群的持续时间为2~3ms。
这样一系列的脉冲,必然产生丰富的高频分量。
随着频率的提高,其频谱分量减少。
根据大量的测量结果统计出的输电线路电晕放电的频谱特性在0.15~4MHz频率范围,一般无线电噪声的频谱特性不受季节、时间、气候等条件的影响。
输电线路的电晕可产生被称为电磁干扰(EMI)的高频噪声。
研究表明,在数兆赫以上的频率点,电晕噪声电平显著降低。
输电线路电晕对无线电的干扰,主要是指对无线电接收机的中波段(535~1605kHz)内的干扰。
而在一般情况下,短波广播(3~30MHz)主要利用电离层对无线电波的一次或多次发射进行远距离无线电通讯或广播,输电线路对短波的干扰很小。
调频广播只能在超短波段(88~108MHz)上传播,在接收端接收机的限幅器能将由于干扰所引起的振幅变化削平,它抗干扰能力很强,不必考虑线路的影响。
研究表明,对调幅广播24dB的信噪比是可以接受的。
美国联邦通讯委员会(FCC)认为, 满意的运行情况!可容许的信噪比为24dB
无线电干扰程度与信号接收地点有很大关系。
特高压输电前期研究中关于无线电干扰的计算结果表明[5]
,距边导线投影20m处干扰与500kV线路的干扰水平相当,无线电干扰的限值可以确定在
55~58dB V/m。
输电线路对机场导航台、站的干扰影响,也属于无线电干扰的范畴。
从无线电干扰的机理分析,超短波定向台的使用频率较高,一般不易受到线路干扰的影响。
有关方面根据对中波导航台的地面测试和飞行检验,线路在距离700m时,对中波导航台基本不存在干扰
2.2.2 电晕放电对电视的干扰
输电线路对电视的干扰有2个方面:一是由于电晕放电产生的噪声对调幅图像的干扰引起图像质量的变差;二是由于线路杆塔对电视波的屏蔽和反射引起信号衰减及产生重影等不良后果。
电视伴音因为是调频制,有其固有的抗干扰特性,则不受影响。
输电线路对电视的干扰一般限于来自不良的绝缘子或金具上的火花放电。
因绝缘子瓷件断裂或破损造成的断续放电,各元件金属部分接触不良引起的放电,如导线悬挂金具的绞接处及绝缘子钢脚的球头与铁帽的球窝间,因锈蚀形成绝缘壁垒,它们在交变电压下发生连续式微电弧放电。
输电线路对电视接收产生屏蔽影响和引起重影,发生影响的范围变化很大,与电视波的入射角、线路的长度、导线粗细、导线根数、排列方式、地形以及入射波的强度等均有关系。
2.2.3 可听噪声对环境的影响
可听噪声是指导线周围空气电离放电时所产生的一种人耳能直接听得见的噪声,它是一种声频干扰。
这种噪声将使得特高压线路附近的居民以及在邻近线路工作的人们感觉到烦躁不安,严重时可以使人难以忍受。
可听噪声和无线电干扰一样,随着导线表面电场强度的增加而增大,但是随着距离的增加,可听噪声比无线电干扰衰减慢得多。
交流输电线路可听噪声有2个特征分量:一是宽频带噪声(破裂声、吱吱声或斯斯声);二是频率为100Hz(或120Hz)及其整数倍的纯声(哼声和嗡嗡声)。
宽频带噪声是由于导线表面在空气中的电晕放电产生杂乱无章的脉冲所造成的;交流纯声是由于导线周围空间电荷的来回运动使空气压力变换方向所致。
国外的研究表明,对1000kV及以上的特高压线路,可听噪声将成为很突出的矛盾,导线的最小截面往往需要按这个条件来决定。
3 结语
特高压输电是一项非常复杂的工程,相应技术指标还有待进一步完善。
在使用特高压输电时,一定要考虑特高压产生的强电场和电晕放电产生的高频电磁脉冲对人体健康以及生态环境的影响,对无线电和电视的干扰。
对特高压输电,各国的研究表明:只要合理选择分裂子导线的半径和根数,以及分裂间距和离地高度,这些影响和干扰均可限制在允许范围内。
4 参考文献
1 李建基.节电:始于电力设备.中国电力报.电气周刊,2003-12-04
2 谷定燮.我国发展特高压输电的前景.高电压技术,2002.28(3)
3 杨保初.特高压输电对环境及生态影响的浅见.高电压技术,
1995.21(4)
4 粟福珩.高压输电的环境保护.水利电力出版社,1988年8月
5 邬雄,等.特高压输电线路对环境影响的研究.电力部武汉高压研
究所研究报告,1995。