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        采用±800kV特高壓直流輸電技術減小對環境影響

        2016-08-28

         1、國家電網公司高度重視特高壓輸電對環境影響問題電磁環境主要包括電場效應、可聽噪聲和無線電干擾等幾方面內容,它們是輸電工程設計、建設和運行中必需考慮的重大技術問題之一。隨著經濟的不斷發展和民眾環境意識的增強,輸電工程的電磁環境影響越來越受到人們的關注,受到環保的嚴厲制約,成為決定輸電線路結構,影響建設費用等的重要因素。國家電網公司一直高度重視特高壓輸電對環境影響問題,從2004年底開始啟動特高壓輸電技術可行性研究和要害技術研究,其中經歷了特高壓直流輸電線路電磁環境限值的專家討論、報批和確定。在國家有關部門的關心指導和社會各界的大力支持下,國家電網公司組織各方力量,對特高壓輸電技術進行了深入研究和系統論證,全面完成了四川-上?!?00kV特高壓直流輸電示范工程的前期工作。國家發展和改革委員會于2007年4月26日正式核準建設該示范工程。與此同時,為妥善解決好特高壓直流輸電線路的電磁環境問題,以期獲得公眾所能接受而經濟上又合理的輸電線路設計,國家電網公司于2006年開始在北京中關村科技園區昌平園建設特高壓直流試驗基地,其中1km長的試驗線段,電暈籠和電磁環境模擬試驗場專門用于電磁環境的研究。采用1km長的試驗線段按1:1的模型模擬四川-上?!?00kV特高壓直流輸電示范工程線路進行電磁環境試驗,測量數據將于近期得到。

        2、采用特高壓直流輸電將有利于環境保護采用特高壓直流輸電對滿足國民經濟發展對電力的需求,促進電力產業技術升級和可持續發展,實現跨大區、流域的水電火電互濟,提高能源利用率具有重要意義。將煤炭基地的能源直接轉化為清潔的電能,采用長距離特高壓輸電方式輸往各地,避免了長距離分散運輸煤炭等資源和建設更多熱力發電廠,不僅減少了交通運輸壓力,而且能更有效地保護環境。同時,特高壓直流輸電可提高輸送容量,節能線路損耗,減少工程投資,提高土地利用率。以四川-上?!?00kV特高壓直流輸電示范工程和三-?!?00kV輸電工程為例,輸送容量分別為6400MW和3000MW,線路導線分別采用6×LGJ-720和4×LGJ-720?!?00kV輸電線路輸送能力相當于2.1條±500kV線路的輸送能力,±800kV直流輸電工程單位輸送容量綜合造價約為±500kV直流輸電工程的3/4。假如按照合成場強15kV/m確定線路走廊寬度,±800kV輸電線路的走廊寬度約76米,單位走廊寬度輸送容量為84MW/m,約為±500kV的1.24倍。在輸送容量和導線總截面相同的情況下,±800kV輸電線路的電阻損耗約為±500kV輸電線路的1/2.56(39)。

        3、特高壓直流輸電電磁環境的特點在條件基本相同的情況下,特高壓直流輸電線路對環境的各種影響一般要比特高壓交流的弱一些。特高壓直流輸電線路四周的人或動物截獲的電流是微不足道的,不太輕易使人感覺到的電場或煩惱電擊。到目前為止,還沒有關于鄰近直流線路的人員任何有害影響的報道。

        (1)電場效應由于直流線路產生電暈后空間將布滿帶電離子,此時電場由兩部分電荷產生:導線上電荷產生的電場稱為標稱電場或靜電場??臻g帶電離子產生的電場稱為離子流場。標稱電場與離子流場疊加形成合成電場。直流輸電線路線下的電場效應與交流相比有很大的不同,體現在:直流是單方向的,不會產生電磁感應;合成電場普遍高于同一電壓等級的交流線路線下的電場,可感覺到的場強也比交流高很多,在相同的電場下兩者產生的效應不同。

        (2)直流磁場特高壓直流輸電線路的磁場為靜態場,線下的磁場強度和地磁相比屬同一數量級。對這一水平的磁場,人類早已習慣,不會影響人的健康,否則,人類在地球上生存都成問題。

        (3)可聽噪聲輸電線路導線產生電暈后,伴隨電暈放電還同時會產生可聽噪聲,隨著電壓等級的升高,它已成為設計特高壓交直流線路必須考慮旳重要因素。對于直流輸電線路,雨天時可聽噪聲較晴天反而有所減小,這是因為雨天時導線表面離子比晴天時的多,使得導線不規則的面都被較濃的電荷所包圍,減小了電暈放電強度??罩酗h落物附在導線上會使局部表面場強增大,可聽噪聲增加。這些飄落物會隨季節變化,夏季較多。

        (4)無線電干擾直流輸電線路在正常運行電壓下答應導線發生一定程度的電暈放電,會對線路四周無線電正常接收產生干擾。根據美國EPRI和BPA的試驗研究,認為雨天直流線路無線電干擾反比晴天有所降低。主觀評價結果認為:對直流輸電線路,滿足的無線電干擾信噪比為20dB(μV/m),而對交流輸電線路較為滿足的收聽的信噪比為26dB(μV/m),由此可見直流輸電線路因電暈對無線電廣播的干擾要比交流線路小。

        4、我國±800kV特高壓直流輸電電磁環境水平國家電網公司四川-上?!?00kV特高壓直流輸電示范工程額定輸送容量為6400MW。綜合考慮電氣性能、環境影響、機械特性、建設和運行成本,線路選用6×720mm2導線,導線分裂間距取45cm;一般情況下極導線間距取22m;線路通過一般地區極導線對地最小高度取18m,線路鄰近居民區極導線對地最小高度取21m。按此設計,±800kV直流輸電線路電磁環境水平與±500kV直流輸電線路的相當。當特高壓直流輸電線路極導線對地最小距離為18m時,起暈場強為18kV/cm時的最大地面合成電場約為27.5kV/m,小于標準值30kV/m,而地面最大離子流密度約為標準值100nA/m2的1/3。在常規海拔下,距正極性導線對地投影外20m處的可聽噪聲約為41dB(A),無線電干擾50值約為45dB(μV/m)。在常規海拔下,可聽噪聲和無線電干擾都滿足控制值要求,且有較大裕度。我國直流特高壓線路經過地區的最高海拔為3000m左右,高海拔地區的可聽噪聲和無線電干擾可在常規海拔的基礎上修正,修正后的結果也滿足控制值要求。

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