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10kV配电站对环境影响的测量与分析

特高压 | 发布时间:2017-06-19 | 人气: | #评论# | 本文关键字:分析,配电站
摘要:在城市配电网中,根据我国的标准,将110、63、35 kV定为高 压配电网;10 kV定为中压配电网;380、220 V定为低压配电网。其中10 kV中压配电网所处 的地位十分重要,因为10 kV中压配电网必须
在城市配电网中,根据我国的标准,将110、63、35 kV定为高 压配电网;10 kV定为中压配电网;380、220 V定为低压配电网。其中10 kV中压配电网所处 的地位十分重要,因为10 kV中压配电网必须延伸至用电负荷中心或居民小区内,起着承上 启下确保用户供电的作用,它直接面对工矿企业和居民等广大用户的供电需要,如果万一故 障,影响停电不仅是一家一户,而会有一定的范围。因此,为了满足日益增长的用电负荷, 以及不断提高城市电网用户供电可靠性的要求,必须要加强10 kV中压配电网的建设,通过 "手拉手"环网、"三分段三连续"、"四分段四连续"等手段,确保向用户供电的连续性 。
在10 kV中压配电网络建设的过程中,尤其是各类10 kV配电站,对周围环境有何影响,会产 生什么样的环境保护问题还缺乏可供公众了解的实测数据。部分居民由于对实际情况不了解 或只看到一些报刊杂志上的片面宣传资料,而对配电设备的环境影响产生一些误解或恐惧心 理,进而引发一些"要用电,但拒绝供电设备"的矛盾和争执。为此,1999年上海市政府 环保局立项,委托上海市辐射环境监理所,开展对《10 kV变电站建设项目环保规范化管理 研究》课题的研究,上海市电力公司也积极配合并参与了这项工作,前后经历了2年多的调 查研究、收集资料、现场实测、项目评审,先后对上海市内100余座配电站进行实测,现汇 总分析如下:
10 kV Ⅰ型站室内平面布置图 1 研究的对象和内容
根据对上海全市不同类型的已投运的10 kV配电站进行调研 ,选择在配电变压器容量与类型、各种高、低压开关柜与电气设备的布置、站本体建筑结构 、配电站周围环境状况等方面,具有代表性的四大类型,100余座配电站作为重点测量和调 研对象。
1.1 具有独立建筑物的10 kV配电站
该类配电站具有独立的配电站建筑物,一般在负荷中心或居民 小区内,所以也称街坊站、小区配电站等。包括有Ⅰ型配电站、Ⅲ型配电站和大型配电站等 ,其平面布置图如图1~3所示。Ⅰ型站为1层建筑,Ⅲ型站为1层建筑,少量有2层建筑,大 型站为3层建筑。通常Ⅰ型站有1台配变,Ⅲ型站有2台配变,大型站有4台及 以上配变。
图 1 10 kV Ⅰ型站室内平面布置图
10 kV Ⅲ型站平面布置图

图 2 10 kV Ⅲ型站平面布置图
图 3 10 kV大型站室内平面布置图
配电变压器的容量为630~1 600 kVA,分别为油浸自冷式和干式风冷变压器。进出线大部分 是电缆,个别为绝缘架空线。通常室内采用自然通风方式,在墙上装有百叶窗与室外保持通 风。
1.2 置于大楼等建筑物内的10 kV配电站
该类配电站设在大楼的裙房内,或在大楼的底层或在地下室内 如图4所示。根据消防要求,通常设有1~3台容量为630~1 600 kVA的干式配电变压器,而 不用油浸变压器。进出线主要是电缆或直接送到楼内的母线槽内。通常室内采用自然通风方 式,并在地面的外墙上设有百叶窗,与室外保持通风。
10 kV大型站室内平面布置图
 
变电站建在住宅楼底层 图 4 变电站建在住宅楼底层
1.3 10 kV预装式变电站
该变电站俗称箱式变电站。主要包括配电变压器、高压开关、 低压开关、控制装置、电缆接插座及辅助装置等,安装于一个公用或一组外壳封闭起来的成 套设备中。该型式还包含组合式变压器在内,都统称为箱变。箱变由于占地面积小,可放置 在户外居民小区或绿化地带内。箱变只有一台配电变压器,通常容量为400~800 kVA。

1.4 杆式变压器
杆式变压器(杆变)是直接安装在市区道路一侧10 kV架空线路的 电杆上,相隔一定的供电半径设一台配电变压器,离地面约为45 m。其10 kV电源可直接 从上面架空线上引下,低压可经过低压开关箱送出,送到附近的居民和小型商业用户。整个 设备结构简单、紧凑、实用。由于安装在户外,大多采用油浸自冷式变压器,容量为63~50 0 kVA。
2 主要研究内容
根据大量的调查研究和分析,选择配电站周围的工频电场、磁 场和噪声作为本次研究的主要10 kV配电站的环境影响因子。所有安排测量的配电站均在投 运状态,对每个测量点,分别测量电场强度、垂直磁感应强度和水平磁感应强度。分别对配 电变压器噪声和配变与冷却风扇叠加噪声分别进行测量。同时对每种类型的配电站做相应的 平行样本测量,以取得同类型平行样本测量数据进行汇总处理和分析,以得到该类配电站具 有代表性的测量统计数据,能够比较全面、客观地反映该类配电站运行时,对周围环境产生 电场、磁场和噪声的影响水平。
3 测量标准和测量仪器
3 测量标准
由于10 kV工频电场与磁场测量目前尚无明确的国家标准,因此 本次测量工作暂以中华人民共和国环境行业标准《500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影 响评价技术规范》HJ/T 24-1998中的有关规定,即电场强度4 kV/m、磁感应强度100 μT作 为居民区电场与磁场标准的参考限值。噪声测量标准采用《中华人民共和国工业企业厂界噪 声标准》(GB 12348-90)。
3.2 测量仪器
(1) 美国HI3604工频仪
频 率:50 Hz
量程范围:电场强度1 V/m~199 kV/m
磁感应强度:001~2 000 μT
(2) AWA5610声统计
测量范围:35~130 dB,在测量范围内误差为-0.5~+0.2 dB.
所用测量仪器均经过上海计量测试所强制计量校核;电场与磁场测量方法严格按中华人民共 和国环境保护行业标准《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T 102-1 996)和《500 kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》HJ/T 24-1998中有关 规定进行;噪声测量严格按《工业企业厂界噪声测量方法》(GB 12349)有关规定进行。
4 电场与磁场实测数据的分析
4.1 具有独立建筑物的10 kV配电站
电场与磁场测量的布置主要在变电站设备门外方向,一般在5 m 内,条件许可时可适当延长,高度为15 m。其他三面均原则上以墙外边界为限,作为参 考点。选测了Ⅰ型配电站14座,Ⅲ型配电站26座,大型配电站5座。配电变压器的容量为630 ~1 600 kVA,油浸、干式均有。所得数据汇总于表1。Ⅰ型配电站电场强度与磁感应强度与 实测距离的衰减关系如图5~7所示。

表 1 独立建筑配电站电磁场实测值
配电站 电场强度/V·m  -1 磁感应强度/μT
一般 最大 水平分量 垂直分量
Ⅰ型 1.30~1.40 31.8 0.017~1.59 0.033~2.60
Ⅲ型 1.35~1.45 2.8 0.016~0.54 0.018~1.80
大型 1.40~1.45 5.5 0.012~0.38 0.028~4.35
 
电场强度水平分量实测值随距离衰减趋势
图 5 电场强度水平分量实测值随距离衰减趋势
磁感应强度水平分量实测 值随距离衰减趋势
图 6 磁感应强度水平分量实测 值随距离衰减趋势
 
磁感应强度垂直分量实测 值随距离衰减趋势 图 7 磁感应强度垂直分量实测 值随距离衰减趋势
由表1可以看出以下几点:
(1) 配电站产生的电场经过实心墙体的屏蔽,得到有效的衰减,基本无法穿出。在距铁门、 百叶窗等非实心墙体外3~4 m处,电场qi度已衰减为环境背景值的水平。
(2) 磁感应强度对实心墙体的穿透力较强,其垂直分量大于水平分量,随着空间距离的增长 ,有着明显的衰减。然而对于不同的配电站,实测值的分散性比较大。
(3) 实际测得的最大电场与磁场强度值远低于我国环境标准规定的居民区电场与磁场参考限 值。

责任编辑:电气自动化网

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