摘要：近年来，随着城区经济的快速发展，我国城市用电量在与日俱增，尤其是人口高度密集的地区，用电量呈现出跳跃式的增长速度。为了满足各种用电需求，市区内必然需要增加变电站。但由于人们没有充分认识输变电工程的电磁感应影响，以致变电站周围的居民存在较为激烈的反应，并要求变电站远离居民区，这些都导致变电站很难在城市内立足。本文便根据城市变电站选址的问题及环境影响因素，指出了选址的对策与建议。
关键词：城市变电站；选址；环境影响
变电站建设建成投产运行后，电磁辐射就会一直存在，这是毋庸置疑的，不能从根本上消除。因此，这一特点也是公众对于变电站选址存在重大原因的根本原因。然而在现阶段的规模，以及电力需求的扩大趋势，单纯依靠变电站的运行，一直未能匹配整个电力系统的快速发展。更为关键的是，由于电网建设相对于电力供应有严重滞后，可能会导致电力短缺和变电站建设质量和减少电源存在等问题，整个城市的需求存在非常严重的隐患。
1.城市变电站的必然性分析
随着城市经济建设发展进程的逐步加快，市区用电量正在呈现出不断上涨的趋势，同一区域内。原有的供电量已经无法满足基本的用电需求。这就需要缩短供电半径，以满足城市区域高密集的用电需求。同时，为了保证城市供电的稳定性，在变电站的运行过程中，为了确保因单一元件故障或者电路断开时，电力系统依然维持正常供电，且确保发生故障的元件不会发生过载问题，此时在进行城市变电站的选址时，还应在规定距离范围内设置多个分级的变电站系统。由此可以看出，在城市用电量不断上升的趋势下，增加城市变电站已经成为必然的发展趋势。
2.城市变电站对环境的影响
2.1电磁环境
城市变电站主要分为户内以及户外两种形式，且根据地面还可以分为地下、半地下以及地上等形式。因而变电站在建成之后，会对周边的电磁环境产生一定影响。一方面是对工频电场的影响，在变电站区域内的电场很容易因导电物质的作用而受到屏蔽与削弱。为此，树木以及建筑物等均可以影响空间电场，以致对邻近范围内的电场产生屏蔽作用。居住区域内建筑物墙体也会影响电场，使得室内的电场强度较小，且与户外输电线路电场存在相关性。户外变电站存在较多的裸露高压带点导线，但一般在110与220千伏的配电装置区内工频电场的强度较大，且一般情况下，上述电场强度的限制低于暴露标准，加之户外变电站的占地面积较大，且配电装置与站区之间的距离较大，因此，变电站围墙地带的电场衰弱更为严重，且电场水平较低，一般在0.5kV/m以下。建筑物内部安装着户内变电站中的高压设备，在墙壁电场的影响下，变电站外电场水平较低，且高压进出线周边局部地带分布较多的站外工频电场。且电缆线为进线时，其外层金属会对电线产生电场屏蔽，以致削弱了工频电场强度，低于暴露的标准限值。
另一方面是对磁感应的影响，当变电站的设备处于正常的运行模式时，在电流作用的影响下，其周围也会存在磁场，且其电流强度与磁感应强度呈现出正相关关系。此时无法有效屏蔽低频状态的磁场，这主要是因为磁场可以轻易穿透建筑物墙体，且其强度与磁场源的距离相关，距离越大则强度越低，不会因建筑物的阻隔而被削弱。而即便处于满负荷状态下的户外变电站，其外墙的工频磁感强度也会低于工频磁场的评价标准。而110千伏的架空进线会产生高水平磁场，且其工频磁感强度也会低于工频磁场的评价标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当变电站处于主变满负荷状态时，户内变电站可以有效避开进出线，且其磁感应强度也会低于工频磁场的评价标准。
2.2周边居民健康
地磁感应属于城市变电站影响周边环境的主要因素，但在空间范围内，电磁感应无法形成能量辐射，且磁场、高频电磁场与其各自的生物效应各不相同，影响生物体的机制也有所差异。当处于非电离辐射频段时，电场与磁场在低频率范围内会以场的形式存在，此时电场以及高频电磁场等不会像高频电磁波那样产生发射现象，他们会在人体内形成较小的电场与电流，不会产生电磁穿透。为此，工频电场以及高工频磁场不会对人体产生强烈的生物效应，更不会使人体的神经、肌肉等组织受到刺激。目前，很多报道中指出电磁辐射会导致人体出现心脑血管疾病、不育、流产甚至癌变等问题，这些报道存在一定的误导性，它们没有考虑电场、磁场等暴露源的频率。为此，可以看出，电场、磁场以及电磁场因暴露源频率存在区别，以致对人体的作用机理也会有所不同，而规定范围内的电场及磁场不会对人体健康产生任何有害的影响。
2.3声学环境
运行中的变电站，其主变器以及风机会产生较大噪音，对于110千伏的变电站，其主变器声级在60至70分贝范围内，而风机的声级则在65至70分贝范围内。由于户外变电站与周边居民存在较远的距离，声音在传播过程中会逐渐削弱，因而不会对声学环境产生较为严重的影响，周围的声学环境可以维持在正常范围内。但城市环境中，居民区与变电站的距离较近，但由于市区内存在较大的交通及生活噪音，因而变电站的运行也不会对居民生活产生较大影响。但需要注意的是，对居民生活环境影响最为严重的是变电站低频噪音，尤其是频率低于50赫兹的噪音，由于其与人体期挂不得固有频率基本相符，因而人体与变电站产生的低频噪音很容易出现共振问题，进而使周边的居民产生强烈的不适感应。同时，在传播过程中，低频噪音不会消耗太大能量，因而传播距离较远，且影响范围更大，对此，应引起电力部门的高度重视。
2.4无线电
带电体表面的高场强会引发无线电干扰问题，且其基本不受电负荷的影响。变电站无线电干扰主要存在电晕发电以及火花放电等两种形式。受不同干扰因素的影响，每种干扰的频率也各不相同，且其根据无线电的干扰强度而发生变化，而变电站外宽带干扰源产生的无线电干扰程度最为严重。
3.城市变电站选址的对策
一般情况下，城市变电站的电磁感应指标可以满足现有的环境需求，但也存在一定的安全隐患，加之人们没有正确认识变电站的环境影响，因而担忧变电站的高压以及安全隐患问题，往往很难接受变电站的城区落户。对此，应由以下几个方面完善城市变电站的选址工作。一是应倡导清洁生产，在建设变电站的过程中尽量减少污染源，并做好设备的维护工作，不选择会产生低频噪音的设备，且做好低频噪音的处理准备。二是在条件允许的情况下，应建立户内变电站，并采用电缆进出线，减少电力走廊，在美化城市景观的基础上提高土地的利用率，有效减轻高压架线周围居住公民的担忧心理。三是在布局并规划城市的过程中，应充分考虑电网规划，并预留出电网设备及建设场地。为了满足负荷要求，城市变电站应该选择在市内公园以及公共绿化带周围建设，且规划时尽量远离居民住宅区域，以免高压以及电磁反应等使居民产生较大的心理压力。四是加强宣传力度，提升城市居民对电磁感应以及电磁辐射影响的认识程度，正确看待电磁影响，减小心理负担，以科学正确的态度对待变电站的选址工作，并给予一定支持。
结束语
城市变电站属于城市经济发展的必然结果，为了有效减少变电站对周边环境的影响程度，相关工作人员应积极做好变电站的选址工作，减轻其对周边环境的影响，进而使其可以顺利落户城市区域。
论文作者:白杨1,张佼2,李海娟3
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/29
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