220kV高压输电线路的环保优化设计分析论文_王锦林

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摘要:电能是现代社会发展、运作的核心能源,在电能的支撑之下,才能够保持人群生活的质量,因此220kV高压输电线路作为主要的电力配送设施,其受电能需求的影响而不断扩建,而此时随着建设规模的扩大,220kV高压输电线路中暴露出许多问题,例如塔位环保、电磁污染等,此类问题均会对周边环境造成负面影响。本文为了降低电磁污染的影响,将围绕现代环保概念,针对220kV高压输电线路进行环保优化设计,并提出相应的预防电磁污染的措施。

关键词:高压输电线路;电磁污染;环保设计

0.引言

在现代社会不断的发展之下,现代社会对于电能的需求日益增长,为了满足社会电能需求,220kV高压输电线路的建设规模不断扩大,但因为扩建规模庞大,时常需要将此线路建设与城市环境当中,此时因为220kV高压输电线路的电磁污染现象,城市生活环境会受到一定的负面影响,不利于生活质量的提高,因此如何降低电磁污染的影响是现代相关领域重点探讨的问题。

1.实例220kV高压输电线路基本参数

为了保障分析的可靠性,本文将结合某实例220kV同塔双回输电线路进行分析。实例220kV高压输电线路的导线排列形式为伞型,本文主要在此基础上,对实例线路运行产生的工频电、磁场、无线电干扰进行预测计算,计算基础为线路间距、线路高度,并依照最新电力管理规范来确认实例输电线路的电磁污染水平。

2.实例220kV高压输电线路环境影响预测

2.1计算结果

主要在实例线路的基础上,针对其不同间距之间的工频电场、工频磁感应强度、无线电干扰水平变化趋势进行预测计算,计算结果如图1~2。

3.2电磁污染对环境影响分析

本文主要结合最新电力管理规范的要求对此进行分析,即《电磁辐射环境保护管理办法》。首先实例220kV高压输电线路与城市环境接触紧密,有203m线路位于城市内部,针对城市内部线路来看,其线路导线对地最小间距为7.5m。根据测试可见,在间距7.5m的范围之内,出现了较大的工频电场,最大值为5796V/m位置在于间距内1.5m,将此结果与上述技术规程进行对比可见,实例输电线路的工频电场数值,要远超规程的4000V/m标准,说明在工频电场部分,实例线路严重超标。

之后对工频磁感应强度进行分析,测试结果显示实例线路的最大工频磁感应强度数值为14.6μT,同样结合规程对此进行评估可见,实例线路最大工频磁感应强度要低于规程的100μT,说明实例线路在工频磁感应强度上合格。

在趋势上进行分析,就整体结果而言,实例线路的工频电场、磁感应强度出现了随着线路设计高度的增加而不断下降的现象,具体数值可见,在线路与地面间距为10.5m时,间距内1.5m的电厂强度最大数值为3892V/m,工频磁感应强度最大数值为9.5μT,由此可见在此高度,实例输电线路的工频电场、磁感应强度均符合规程数值,因此说明在优化设计方面,应当保持设计线路的高度不低于10.5m。

图3 同塔双回架空线路无线电干扰场强强度分布

3.3线电干扰影响分析

图3为同塔双回架空线路无线电干扰场强强度分布,结合图3可见,当线路与地面间距为7.5m时,线路的无线电干扰场最大强值为37.4dBμV/m,位于线路投影外20米处,结合《高压交流架空送电线无线电干扰限值》对此进行评估可见,此数据满足37.4dBμV/m的规程。在趋势上进行分析,实例线路无线电干扰场强度数值同样出现了随距离增大而逐渐衰减的趋势,但因为其本身最大强度数值并未超过规程数值范围,所以可以不予调整。

4.实例220kV高压输电线路预防电磁污染措施

4.1线路走向规划

在现代技术的水平之下,电磁污染现象并不能完全消除,所以在预防的角度上,为了尽可能避免电磁污染对于生活环境的影响,应当对线路走向进行规划。针对实例220kV高压输电线路,其原本设计上有203m的线路横穿闹市中心,虽然此距离不算太长,但结合周边空间可见,实例线路设备存在调整的空间,在此前提下,应当围绕“远离民房”的设计特点对线路走向进行调整,尽可能的将线路调整至人群较少的环境当中[1]。

4.2线路高程调整

结合上述分析可见,实例220kV高压输电线路原有设计存在工频电场方面的污染,所以针对上述结果,应当对线路的架设高度进行调整,使下导线与地面的最小距离不低于10.5m,以此实现电磁污染的降低。但在设计时不可直接对线路走向进行调整,而应当结合周边实际环境,围绕区域设计规范对线路杆塔的高度进行调整。此外,在预防的角度上,线路架设高度的调整容易受到气象条件等因素的影响,杆塔及导地线强度需要重新校验,因此调整之后要确认线路架设的稳定性[2]。

4.3金属附件设计

金属附件是220kV高压输电线路设计当中必备的部件,在实例线路设计当中也不例外。金属附件与电磁污染的关系十分紧密,如果附件出现质量问题,则很容易出现电晕、火花放点的现象,进而造成较大的电磁污染,所以为了尽可能避免此现象,实例220kV高压输电线路应当对金属附件进行检查,当发现某金属附件存在问题时,应当及时进行调整。金属附件设计原则:外形尺寸必须符合规范;设计安装的位置不可与高电位梯度点重合;电镀层应当保持完整光滑,以此即可有效预防电晕或火花放电等电磁污染现象[3]。

4.4先进技术优化设计

因为传统的220kV高压输电线路设计难免存在缺陷,所以其造成的电磁污染程度相对较高,所以出于电磁污染预防的考虑,实例220kV高压输电线路应当采用相应先进的设计技术来进行优化。先进设计技术主要包括逆相序排列、导线等效半径布置等方法,通过此类先进的设计技术,可以有效的降低电磁污染的程度,具有一定的预防作用。

4.5人工巡检制度构建

因为220kV高压输电线路规模庞大,并暴露在户外环境当中,会受到多种类因素的影响,因此如果单纯的依赖技术去与预防电磁污染,那么其预防效果将会随着时间推移而减弱,所以为了尽可能的维持技术的效果,相关单位应当采取专人定期对线路进行维护,当发现某线路区域出现了异常现象时,应当及时进行修理、报备。此外,为了提高人工巡检制度的能效,电力单位应当重视人工的专业水平,如有必要可以通过培训的方式来增强人工专业掌握能力。

4.6线路优化设计效果验收

同样因为220kV高压输电线路建设规模庞大,在进行设计优化时,设计或实施上难免会出现兼顾不暇的问题,从而导致预防电磁污染工作效果减弱,在此前提下,相关单位应当对线路优化设计的效果进行验收。验收主要可以分为两个方面,即阶段性验收与总体验收,在阶段性验收方面,主要因为220kV高压输电线路环保优化设计工程量较大,所以往往会分阶段进行实施,此时在每阶段完工之后,施工单位与管理单位都应当对其成果质量进行验证;在总体验收方面,主要在所有阶段施工均完成之后,对总体设计运行效果进行确认,确保220kV高压输电线路运行正常、确保环保效益达到合格水平等。

5.结语

220kV高压输电线路作为电能分配与传输的主要电力工程,其在现代社会电能需求增长的背景下,建设数量将不断增加,所以此类线路暴露出电磁污染程度较高的问题,需要及时解决。本文以降低220kV高压输电线路的电磁污染程度为题点,主要结合实例,对220kV高压输电线路的环保优化设计进行分析,分析围绕实例基础,首先对实例线路当中的电磁污染影响数值进行了计算,进而与相应的环保设计标准进行对比,得出结果显示,实例线路的存在较强的电磁污染问题,进而,为了预防电磁污染、维护优化设计的能效,本文介绍了6种预防措施。

参考文献

[1]丛俊,李慧,王文兵.双回220kV输电线路不同相序下的工频电磁场分析[J].中国辐射卫生,2014,23(1):80-83.

[2]李现宝,何信林.区域220kV同塔双回线路不对称问题的研究分析[J].电气技术,2017,18(4):75-78.

[3]吴文广,李玲玲,刘寒.不同相序排列的220 kV同塔双回输电线路产生的工频对环境的影响分析[J].广东化工,2017,44(14):47-48.

论文作者:王锦林

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/17

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