（中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 陕西西安 710054）
近些年由于城市负荷发展和用地紧张，330kV电压等级的变电站也开始建设全户内变电站，由于户内变电站的选址一般距离居民区较近，部分公众对变电站心存疑虑，担心电磁辐射和变电站的安全会对身体健康和周边环境造成不良影响，因此需要对周围电磁环境进行相应分析与评估。
1 电磁环境国家标准
变电站电晕无线电干扰、开关操作极快速暂态过电压引起的电磁环境、工频电场以及工频磁场的国家标准与计算值如下。
根据国家标准《GB/T 15707-2017 高压交流架空输电线路无线电干扰限值》的要求，频率0.5MHz时，高压交流架空送电线在电压等级分别为110kV、220~330kV以及500kV情况下的无线电干扰限值（距边相导线20m处）分别为46、53、55dB（μV/m）。
根据国家标准《GB8702－2014 电磁辐射防护标准》，居民区工频电磁环境的接触限值为：1）工频电场强度为4kV/m；2）工频磁场强度为100μT。
2 电磁环境评估
室内变电站周围电磁环境评估涉及到电晕引起的无线电干扰、开关操作极快速暂态过电压引起的无线电干扰以及工频电磁场的影响，下面分别考虑计算了变电站周围有无铁材情况下周围的电磁环境。
图1为室内变电站周围电磁环境计算模型。变电站八个棱边由铁材构成，棱长4m；计算电磁环境用激励位于变电站中心；测试点位于距离铁材最近处12m，Y轴正上方2m处。
图1 室内变电站周围电磁环境计算模型
2.1 电晕无线电干扰
有铁材时，居民区无线电干扰场强最大值为13μV/m（0.5MHz），即22dB
（μV/m）；无铁材时，居民区无线电干扰场强最大值为40μV/m（0.5MHz），即32dB（μV/m），均低于国家最低标准46dB（μV/m）（0.5MHz）。
2.2 开关操作极快速暂态过电压无线电干扰
有铁材时，居民区无线电干扰场强最大值为11.25mV/m（0.5MHz），即81dB
（μV/m）；无铁材时，居民区无线电干扰场强最大值为110.2mV/m（0.5MHz），即101dB（μV/m），均高于国家最低标准46 dB（μV/m）（0.5MHz），但是开关操作时间为ns级，每年操作次数少，因此开关操作引起的无线电干扰可以忽略。
2.3 工频电场
电场强度测试点位置为距离激励源0.5m远处到16m远处。无、有铁材的电场强度分别如图1与图2所示。
由图1可知，电场强度为4000.82V/m时，Y方向位置为（0.72+0.5）=1.22m，在距离激励源位置（10+0.5）m处的电场强度为1.06V/m；距离激励源位置（12+0.5）m处的电场强度为0.24V/m。
图2 有铁材电场强度
由图2可知，电场强度为4000.82V/m时，Y方向位置为（0.59+0.5）=1.09m，在距离激励源位置（10+0.5）m处的电场强度为0.85V/m；距离激励源位置（12+0.5）m处的电场强度为0.19V/m。
由图1与图2可知，铁材对工频电场强度有一定衰减作用，居民区的电场强度远低于国家标准。
2.4 工频磁场
有铁材时，居民区工频磁场强度最大值为0.4μT；无铁材时，居民区工频磁场强度最大值为0.6μT，均远低于国标要求100μT。
3 结论
（1）330kV全户内变电站的进出线均采用地下电缆的方式，降低了产生的电磁辐射。与架空输电线路相比，电缆由于本身结构和采用材料的原因，大大抑制了电场强度，同时更由于电缆敷设于电力隧道中，都有与地面隔离的措施。隧道对电磁辐射有较强的屏蔽作用。
（2）330kV变电站采用全户内布置的型式。根据被动屏蔽的思路，充分利用建筑设备本身的金属结构来形成金属屏蔽网，形成了一个笼形的等电位体，同时增加接地极的数量，增加接地金属网的截面。通过以上措施能够经济有效的减少站内的电磁辐射，而且实际运行的效果反应良好。
（3）高压设备采用GIS成套装置，由于其外部有金属包围，可以有效的控制母线产生的电磁场强度。运行反馈的信息表明，GIS装置对高压母线的辐射起到了很好的屏蔽作用。
全室内GIS变电站，由于建筑物屏蔽作用，电晕引起的无线电干扰水平在变电站有无铁材情况下均低于国家标准；开关操作引起的极快速暂态过电压引起的无线电干扰虽超过国标，但是该干扰为ns级别，且每年操作次数有限，因此该影响可忽略；由于工频电磁波的波长为6000km，建筑物对其衰减作用明显，在居民区的电磁场值均远小于国标要求，因此，变电站周围增加铁材可有效衰减工频电磁场的传播，室内变电站的建设对周围居民的健康不会造成影响。
论文作者:孝小昂,雷晓锋,任哲
论文发表刊物:《河南电力》2018年22期
论文发表时间:2019/6/21
标签：变电站论文; 电场论文; 无线电论文; 干扰论文; 居民区论文; 强度论文; 户内论文; 《河南电力》2018年22期论文;