變電所電磁環(huán)境分析論文
時(shí)間:2022-06-21 06:54:00
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摘要:110kV變電所電磁污染的影響不容忽視,筆者經(jīng)實(shí)測(cè)后,為降低變電所磁場(chǎng)強(qiáng)度,提出了合理建議。
關(guān)鍵詞:電磁污染環(huán)保
1前言
順德電力局屬下有20多個(gè)110kV變電所,所內(nèi)均使用計(jì)算機(jī)(微機(jī),單板機(jī))及相關(guān)設(shè)備,如微機(jī)型繼電器、變電所自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn):計(jì)算機(jī)屏幕經(jīng)常出現(xiàn)閃爍、變色、畫面變形。這些現(xiàn)象引起了運(yùn)行人員注意和不安,局有關(guān)部門也非常重視。通過一段時(shí)間的觀察,發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象是有規(guī)律的:總是和負(fù)荷大小、設(shè)備投退有關(guān)。如投入電容器組,屏幕明顯立刻出現(xiàn)閃爍、波紋等。初步分析是工頻的電磁場(chǎng)干擾所致。
加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)是一門重要課題,電磁污染作為環(huán)境污染的一種,其危害性應(yīng)引起高度重視。變電所內(nèi)電磁干擾究竟有多嚴(yán)重,對(duì)人和設(shè)備是否有危害,尚未有定論。局決定請(qǐng)"國家電力公司高壓與絕緣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室"進(jìn)行有關(guān)測(cè)試,進(jìn)行定性定量測(cè)量分析。因工作關(guān)系本人參與了測(cè)試工作,加深了對(duì)電磁污染的了解。
2測(cè)量與分析
本次測(cè)試選取我局桂洲、華容、龍山、西華、廣教、和北等6個(gè)110kV變電所。在測(cè)試選點(diǎn)上是大范圍、多方位的。力求全面、詳盡了解電磁場(chǎng)分布,并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)影響比較大的設(shè)備進(jìn)行投切比較。雖然測(cè)試因各變電所建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備布置、設(shè)備運(yùn)行情況不一和受現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件限制。在6個(gè)所測(cè)量結(jié)果來看,電磁場(chǎng)分布是很有規(guī)律的,覆蓋全部不同等級(jí)的電磁環(huán)境。現(xiàn)以龍山所測(cè)試結(jié)果為例作一介紹。
本次測(cè)量是按國際GB/T17626.8-1998《電磁兼容、試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)》中規(guī)定的技術(shù)要求與測(cè)量方法。測(cè)量高度離地面、高樓面約1m,距離測(cè)量對(duì)象1m內(nèi)。
龍山所是四層戶內(nèi)式變電所,由于龍山變電所的運(yùn)行狀態(tài)適合補(bǔ)償電容器組的切除和投入,我們對(duì)龍山變電所的電磁環(huán)境作了較為詳細(xì)的測(cè)量;尤其是對(duì)位于四樓主控制室,在沒有補(bǔ)償電容器和由三組電容器和有四組電容器時(shí),分別對(duì)主控制室磁場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量。
由表2可見,在沒有補(bǔ)償電容器時(shí),主控制室磁場(chǎng)測(cè)量結(jié)果的最大值為0.63A/m,最小值為0.17A/m,平均值為0.27A/m。在投入三組補(bǔ)償電容器時(shí),主控制室磁場(chǎng)測(cè)量結(jié)果的最大值為4.8A/m,最小值為1.8A/m,平均值為3.1A/m。再投入四組補(bǔ)償電容器時(shí),主控制室磁場(chǎng)測(cè)量結(jié)果的最大值為5.5A/m,最小值為3.1A/m,平均值為4.3A/m。與不投入補(bǔ)償電容器相比,在投入三組補(bǔ)償電容器后,磁場(chǎng)強(qiáng)度平均增加到12倍,最大增加到21倍,最小也增加到4.3倍。而與不投入補(bǔ)償電容器相比,在投入四組補(bǔ)償電容器后,磁場(chǎng)強(qiáng)度平均增加到18倍,最大增加到28倍,最小也增加到6.3倍??梢娧a(bǔ)償電容器和串聯(lián)的空心電抗器是造成控制室磁場(chǎng)環(huán)境超過標(biāo)準(zhǔn)的主要原因。
對(duì)主變壓器頂部的四樓平臺(tái),測(cè)量了三個(gè)點(diǎn)的磁場(chǎng)。在沒有補(bǔ)償電容器時(shí),三個(gè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為0.35A/m,0.38A/m和0.71A/m。當(dāng)四組電容器全部投入后,三個(gè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度分別變?yōu)?.59A/m,1.18A/m和0.31A/m??梢娂词乖谧冸娝髽莾?nèi)部,當(dāng)離電容器室較遠(yuǎn)時(shí),磁場(chǎng)的增強(qiáng)作用也不是很明顯。主變壓器頂部的四樓平臺(tái)電場(chǎng)測(cè)量值均在40~120V/m,這是非常小的。
與變壓器頂部的四樓平臺(tái)不同,在電容器室電抗器頂部的二樓(即緊靠近一樓的電抗器)的休息室,投入補(bǔ)償電容器后,磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加非常顯著,表3是休息室和附近的備品室磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量結(jié)果。
從表3可知,在靠近電抗器頂部的二樓投入電容器與不投入電容器相比,有的點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度可增加1000倍之多。
龍山變電所的電容器室均布置于變電所樓首層,在屏蔽籠四周的磁場(chǎng)為95~300A/m,屏蔽籠空芯電抗器頂部的磁場(chǎng)為600A/m。
龍山變電所二號(hào)主變壓器靠近高壓側(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為2.4A/m,靠近低壓側(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為63A/m。很明顯,因低壓側(cè)的電流遠(yuǎn)大于高壓側(cè)的電流,靠近低壓側(cè)的磁場(chǎng)也遠(yuǎn)大于靠近高壓側(cè)的磁場(chǎng)。
本次測(cè)量著重測(cè)量各所控制室磁場(chǎng)強(qiáng)度,和確定所內(nèi)磁場(chǎng)最強(qiáng)點(diǎn)。
3測(cè)量結(jié)果和建議
從測(cè)量結(jié)果來看,電磁場(chǎng)源主要來自電抗器、大電流母線等設(shè)備,空芯電抗器更甚,在空芯電抗器附近的磁場(chǎng)強(qiáng)度高達(dá)500~600A/m,在約3m外,仍可測(cè)量到磁場(chǎng)強(qiáng)約為100A/m,屬于5級(jí)以上嚴(yán)酷工業(yè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。而在鐵芯電抗器附近磁場(chǎng)為35A/m~60A/m左右,在3~4m外約為2A/m,10kV母線附近約30A/m至60A/m(負(fù)荷700~2300A)。
測(cè)量結(jié)果表明,不帶空芯電抗器的變電所的主控室的磁場(chǎng)強(qiáng)度除少量的點(diǎn)超過1A/m外,絕大多數(shù)不超過1A/m。符合1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。通過測(cè)量對(duì)照,還顯示,當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度接近1A/m時(shí),為0.9及以上時(shí),顯示器屏幕還開始有輕微的抖動(dòng),超過1.5A/m時(shí)比較嚴(yán)重。因此,為確保屏幕沒有晃動(dòng),顯示器放置的地方磁場(chǎng)強(qiáng)度不宜超過0.85A/m。
所測(cè)量控制室電磁場(chǎng)(廣教所個(gè)別點(diǎn)超3級(jí))仍在保護(hù)級(jí)內(nèi),不至于對(duì)設(shè)備和人身安全有影響。但是,如主控室和休息室等布置于電抗器附近,而電抗器又使用空芯電抗器,會(huì)使人和設(shè)備工作處于嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境中,是不合適的。如龍山所二層(電容器室頂)不合適作休息室。變電所自動(dòng)控制系統(tǒng)主機(jī)和后臺(tái)微機(jī)建議放置在1至2級(jí)環(huán)境。盡可能創(chuàng)造良好環(huán)境是非常必要的。
為改善變電所的電磁環(huán)境,降低磁場(chǎng)強(qiáng)度,建議:
(1)使用鐵芯電抗器;
(2)在變電所設(shè)計(jì)工作中要注意使主控室、工作人員辦公室、休息室盡量遠(yuǎn)離電容器室、10kV母線。
(3)變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主機(jī)和顯示器和保護(hù)繼電器等設(shè)備,應(yīng)使用抗干擾性好的產(chǎn)品,選用屏蔽能力好的屏體加以屏蔽。
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