需要光明的城市:电力的输送电是一种自发电厂(火电厂、水电站、核电站)产生的二次能源,由于人类还不能直接、大量地储存电能,因此电能的生产、送和销售必须同时完成。
电能从生产到消费一般要经过发电、输电、配电和用电四个环节。发电厂发出的电先由变电站升压后,经输电线路送往用电地区,再由变电站降压,经配电线路分送到各个用户。为了增大电能输送的距离、降低输电线路的电能损耗,发电厂生产的电能需要经过升压才能接入电网,电网将电能长距离输送到服务地区后,再由变压器分级将电压降下来,最后变成380V三相电和220V单相市电供用户使用。
图2-2-1电力输送示意图
二、认识电压等级
我国高压输电有交流和直流两种方式。在交流输电电压等级中,11kV、220kV称为高压,330kV~750kV称为超高压,1000V及以上称为特高压。在直流输电电压等级中,±400kV、士500kV、±66kV称为超高压,±800kV及以上称为特高压。采用高电压等级输电,可以高效、高质量地把电送到更远的地方。
我国除了西北电网外,大部分电网的电压等级序列是60001000Y.。西北电网的电压等级序列分别为750/330/11035/10/0.38kV和22011035/100.38kV。电能送到负荷中心后经过地区变电站降压到1kV,然后再由10kV配电线路输送到配电变压器,最后经过配电变压器将电压变成380V供电力用户使用,对于单相用户,其相电压就是我们俗称的民用22v交流电。
图2-2-2电压等级分类
三、把变电站建在什么地方?
按照供电要求一个变电站只能覆盖一定的区域。随着城市的发展、供电可靠性和电能质量要求的提高,新建的变电站只有进入居民区,才能把电力输送到附近的居民家中,满足居民的用电需要。用一个比喻,社区的居民多了公交公司就会在附近设置公交车站,满足居民需要。因此,很多变电站建设在社区周边或社区内。
四、高压输变电的标准限值
在输变电工程电磁环境管理中,目前执行《电磁环境控制限值》(GB8702-2014)中的国家标准,在工频50Hz其电场强度、磁感应强度值分别以4000Vm、0.1mT作为公众曝露控制限值(架空输电线路下的耕地、园林、牧草地、畜禽饲养场、养殖水面、道路等场所,其电场强度的控制限值为10千伏每米(kVm)。我国电磁环境标准的制定,参考 ICNIRP标准并留有余量,制定了比 ICNIRP曝露限值相对严格的标准。
也就是说,我国的电磁环境标准,比 ICNIRP标准留有更大的安全裕度。我国在城镇区附近建设的输变电设施,执行了严格的电磁环境标准,其电磁场的电磁辐射水平不会对人体产生有害影响。我国与国际输变电设施的电磁环境标准见下表。
表2-2-1我国与国际工频电磁场标准
五、输变电线路的电磁场
输电线路周围的电磁场与线路高度、线路的排列方式和与线路的距离等均有关系。除此以外,电场强度主要取决于线路电压,磁场强度主要取决于线路中电流大小。一般来说,在同等条件下电压等级越高对周围电场环境的影响越大,电流越大对周围磁场环境影响越大。
通过实地监测,500kV及以上输电线路相对500kV以下输电线路产生的电磁场影响较大,但其数量少,距离城区更远。各电压等级输电线路附近居民区的电场强度都低于4000Vm的环境控制水平;输电线路附近的磁感应强度均小于0.1mT的电磁环境控制水平。
六、变电站的电磁场
变电站周围电场强度和磁场强度随着距离的増加而减小。一般情况下,电压等级越高的变电站产生电磁环境影响越大,户外变电站的影响大于户内变电站。我国各电压等级变电站附近的居民区电磁场均满足4000Vm和0.1mT的环境控制水平。
35kV以下的线路和变电站属于配电设施,这类设施周围的电磁场水平更是低于国家标准规定的控制水平,并且100kV以下的电力设施在环保方面是免于管理的。
七、世界卫生组织(WHO)告诉我们
近40年来,在国际范围内已对此进行了大量研究,其中世界卫生组织(WHO)组织世界上40多个国家历时10年开展的“国际电磁场研究计划”和美国全国环境卫生研究所( NIEHS)历时6年完成的“电磁场研究与公众资料传播计划”均己通过各种方式发表了他们的官方观点,明确指出:没有足够证据证明长期暴露在公众暴露和职业暴露水平的电场和磁场,对人体是有害的,或是会引起包括癌症在内的疾病。