供电系统的工频电磁场不会产生电磁污染0408课件.ppt
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- 供电系统 电磁场 不会 产生 电磁污染 0408 课件
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1、供电系统的工频电磁场不会产生电磁污染北京地区居住环境电磁水平调查课题组北京地区居住环境电磁水平调查报告 现代社会生活中,使用最多的能量是电能;不仅工农业生产需要电能,人们的物质生活和精神享受也依靠电能。北京地区居住环境电磁水平调查报告 我国改革开放取得了巨大的经济成果,提高了人民生活水平,自进入21世纪以来,随着城市建设的进展,需要社会大幅度提高电能供应,在上世纪五十年代,供电为了照明,居民每月耗电几千瓦/小时;进入21世纪以来,家用电器大大增加,居民每月耗电几百千瓦/小时;现代化的生活,完全要靠电能维持。北京地区居住环境电磁水平调查报告 2008年初,我国南方发生了历史罕见的低温、雨雪和冰冻
2、灾害,由于电力线缆上的积雪冰凌太厚,超过了线路设计的承重,导致电线压断、塔架垮塌,使整个地区停电;停电导致停水、停气和交通停顿、通讯中断,整个民生系统都陷于瘫痪,连救援行动也受到了影响。这次灾害天气持续时间长、影响范围广、危害程度深,造成了上千亿元的直接经济损失。北京地区居住环境电磁水平调查报告电力中断加剧了灾害损失,而灾后重建的第一要务就是恢复电力,只有恢复电力供应,才能开展生产自救,挽回经济损失。在温总理主持召开的国务院常务会议上,部署抗灾救灾和灾后重建工作第一位就提到了“以电网恢复重建为重点,抓紧修复基础设施”。在现代社会,电力作为重要能源已经渗透到人类生活和工作的每一个环节,这次南方雪
3、灾也佐证了在现代社会中,停了电,我们连最基本的生活都没法保障,发展更无从提起这一事实。北京地区居住环境电磁水平调查报告不断增长的用电需求,促进了火力、水力和核电等发电技术,逐渐形成向造价低、效率高的大型、特大型发电厂方向发展。由于历史和地理、地质的种种原因,矿物燃料、水力资源等一次能源丰富、可用于大规模发电的能源基地,往往都远离经济发展和用电需求增长较快的电力负荷中心特别是大中城市.这种一次能源分布不平衡,供电系统需要远距离输送电能。北京地区居住环境电磁水平调查报告 输电线路的电阻R会造成巨大的电能损耗,而提高输送电压,降低传送电流是唯一办法。在初二的物理课本中就已经教过了这个科学原理:在发电
4、厂和用电者之间远距离输电时,为了合理输送电能(EV V2/RI2R)就必须要用高压送电。北京地区居住环境电磁水平调查报告输电电压(输电电压(kVkV)输送容量(输送容量(MWMW)输送距离(输送距离(kmkm)10101 1 5 50.10.1 1 111011010-5010-5050-15050-150220220100 100 500 500100-300100-300500500(330330)1000 1000 1500 1500(200 200 800800)150 150 850 850(200 200 600 600)输电电压与输送容量、输送距离输电电压与输送容量、输送距离 我
5、国供电系统使用50Hz(赫兹)为工作频率,由电厂发电,升高电压后(500kV),电能经输电线传送,再通过层层变电站降压,供用电单位或个人使用。一般要经过四次降压:第一级变电站降压从500kV降到220kV;第二级变电站降到110kV;第三级变电站降到10kV:最后再经过第四级变电站降到220伏(三相工业用电(三相工业用电380380伏)伏)之后输送到千家万户。北京地区居住环境电磁水平调查报告感应电磁场的特性:在电力输送与使用过程中,输电线路、变电设备和用电设施的周围,都会存在感应电场与磁场。电场是由电压所产生,电压升高时电场强度会增大,电场强度以伏/米(V/m)来表示。磁场是由电流通过导线或电
6、气装置时发生的,当电流增加时磁场强度也会加大,磁场强度用特斯拉(T)来表达。电场强度E和磁感应强度B与电磁场源距离r的平方(r2 2)成反比。公式如下:E(r)=E(o)1/r2 B(r)=B(o)1/r2 r r(米)(米)1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101/r1/r2 2(倍数)(倍数)1 10.250.250.110.11 0.06250.06250.40.40.0280.0280.020.020.0160.016 0.0120.0120.010.01北京地区居住环境电磁水平调查报告 在电力或动力领域中,通常将50或60赫兹频率称之为“工业频率”(简称“工频
7、”)。工频电磁场(EMF)是一种极低频电磁场。工频电磁场可以用仪器测出。工频感应电磁场的强度随距离变化而变化。当离开产生电磁场源的物体距离增加时,可测知的电场强度和磁场强度会迅速降低。在断电情况下,可测得电磁场数值非常低。在断电情况下,可测得电磁场数值非常低。北京地区居住环境电磁水平调查报告电能传输的两种途径:一种为架空线路传输。一般市内线路使用10米以下线杆架设,为了安全起见,“高电压”的输电线路都架设在距地面20-50米左右的高空。另一种为地下电缆传输,通常敷设在地下电缆沟道内。北京地区居住环境电磁水平调查报告 在我国快速城市化的过程中,随着城市半径的不断扩大,500千伏变电站已经逼近城区
8、,用地范围也受到影响。昌平 500千伏变电站朝阳500kv变电站500千伏高压电,通过500千伏变电站降压后,输出电压为220千伏。北京地区居住环境电磁水平调查报告 过去地处郊区的220千伏的变电站(如左安门变电站、奥运村变电站和西大望变电站),已经被纳入中心城区范围。在新的城市电力规划中,像过去那样把220千伏以上的变电站建在远离城市居民区的地方的做法已不可能,而由于电力传输的需要,必然也必须在闹市区内(负荷密集区)选址建设。左安门220千伏变电站奥运村220千伏变电站220千伏变电站:输入电压为220千伏,输出电压为110千伏。北京地区居住环境电磁水平调查报告 事实上,在本市很多地区,变电
9、站和周边居民已经和平相处了几十年。例如车道沟十号院小区内的110千伏变电站,就离后面的居民楼很近。位于车道沟十号院小区内的110千伏变电站110千伏变电站:输入电压为110千伏,输出电压为10千伏。北京地区居住环境电磁水平调查报告 中关村中国科学院宿舍区中有几处距离居民住宅只有2到3米的10kV配电室。由于历史久远,外墙已老化开裂。我们在周边进行测试所得到的环境电磁水平数据证明10kV配电室周边的感生电磁场水平在合格的范围之内。位于中关村中国科学院宿舍区中的10kV配电室 10千伏变电站:输入电压为10千伏,输出电压为220伏或三相380伏。北京地区居住环境电磁水平调查报告 10kV10kV配
10、电变压器配电变压器是电能输送到用户的最后一站,是城市内最常见的变电设施,也是距离公众生活最近的电力设施之一。因此,我们对多处10kV配电变压器进行过多次测量。10kV配电室 10kV柱上变压器北京地区居住环境电磁水平调查报告 10kV10kV配电变压器的安装形式配电变压器的安装形式1.10kV配电箱式变压器:变压器的输入端和输出端都使用电缆时,一般使用10kV箱式变压器。位于黄庄路口的10kV箱式变压器 北京地区居住环境电磁水平调查报告 2.10kV柱上式变压器。柱上式变压器实际上是将配电变压器安装在高大的电线杆的横担上,它的输入端是10kV,输出端线电压为380V,相电压为220V,全部使用
11、导线连接。柱上变压器用断路器 10kV柱上变压器北京地区居住环境电磁水平调查报告其实,供电系统的工频电磁场传输的电能,全部是50赫(Hz)正弦波,从发电厂升压开始,架空高压线或电缆线都是线性系统,变电站平时负载仅达到50%-60%,也工作在线性部分,在供电系统用户端用示波器测量的输出电能波形都是正弦波,很少出现畸变。北京地区居住环境电磁水平调查报告 供电设施是否存在“电磁污染电磁污染”?人民生活水平提高后,也提升了公民的权利意识;部分公众在大量使用电能的同时,也惧怕“电磁污染”危害自身健康,公众根据环保部在1988年发布的电力行业标准GB8702-88,认为供电系统的“送变电工程”有“电磁辐射
12、”。部分公众反对和阻挠在居住地附近修建为满足新建城区用电需求的电力设施;他们认为电力输电线和变电站有“电磁辐射”,也就是造成电磁污染的罪魁祸首,一定要远离它们(电力输电线和变电站),甚至不敢住电力设施附近的房子。他们害怕电力设施的“电磁辐射”会造成“电磁污染”,危害人类健康,我们到现场使用专业测量仪器进行观测,用实测工频电磁场数据来说服群众,化解纠纷。北京地区居住环境电磁水平调查报告 WHO权威观点:“感应电磁场”不能被误读为“电磁污染”部分人群质疑质疑传输电能的架空高压线和变电站有电磁辐射电磁辐射,这个问题并非我国独有的现象。输电线路邻近住宅的工频电磁场是否会对居民健康产生有害影响,已成为国
13、际上关注的热点之一。“电磁场影响人类生活”的说法最先发源于技术先进国家(美国、加拿大、西欧和日本),这些国家很早就开始研究电磁场和人类生活的关系,例如手机的电磁场、微波炉的电磁场、无线电射频发射的电磁场和人类生活的关系;同时也涉及电力运转系统(50-60Hz)的电磁场方面。2007年6月,世界卫生组织(WHO)在国际电磁场计划Web网站上发布了经最终审核的“极低频场环境健康准则(EHC,No238)”,针对100千赫(kHz)及以下极低频场的健康风险作了全面综合评估。WHO明确指出,在电力线路、电缆、民房布线和用电设备周围,确实存在感应电场和感应磁场,我们把它称为“工频电磁场”,而不是“电磁辐
14、射”。北京地区居住环境电磁水平调查报告 世界卫生组织(WHO)和最权威的国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)公布的电磁场曝露限值导则规定:“输电线路的感应电场”(简称工频电场)的限值标准是5千伏/米(kV/m),“输电线路的感应磁场”(简称工频磁场)的限值标准是100微特斯拉(T)。世界卫生组织(WHO)的观点是当前关于“工频电磁场”最权威的结论。在一些国家,该观点还被引用作为法庭证据文件。必须指出的是:根据世界卫生组织的建议,不应在工频电磁场行业标不应在工频电磁场行业标准中使用准中使用“电磁辐射电磁辐射”字样。字样。由于国家环保总局发布的环保行业标准中用了“电磁辐射电磁辐射”的错误定义,
15、是造成公众将感应电磁场与高风险的“核辐核辐射射”概念混淆,引发焦虑,导致纠纷迭起、难以平息的重要因素。北京地区居住环境电磁水平调查报告在相当长的时期,我国电力系统执行的是在相当长的时期,我国电力系统执行的是1998年由环境保护部制定的行年由环境保护部制定的行业标准业标准500kV超高压送变电工程超高压送变电工程“电磁辐射电磁辐射”环境影响评价技术规范环境影响评价技术规范(HJ/T24-1998)。该技术规范推荐执行的工频电场强度低于。该技术规范推荐执行的工频电场强度低于4KV/m,工频,工频磁感应强度低于磁感应强度低于100T。电磁环境公众曝露控制限值(国家环保部提供)电磁环境公众曝露控制限值
16、(国家环保部提供)北京地区居住环境电磁水平调查报告 北京市从2004年起也开始出现了这类事件,群众求助人大代表沈梦培,沈梦培代表经过调查,组织科研人员,通过实地测量,用“工频电磁场科普知识宣传”结合“现场实测数据”化解了一系列居民阻建电力设施的纠纷。在2009年4月的极低频电磁场及标准国际研讨会上,沈教授提出了“工频电磁场不会危害人体健康”的科普解释,并得到了与会专家的认同。同年,北京市科委下达任务,由参与解决电力设施建设受阻纠纷的人大代表沈梦培教授牵头,成立北京地区居住环境电磁水平调查课题组,对北京市范围内居民小区的工频电磁场进行测量和统计,为北京市今后发展规划电力设施建设提供基础数据工作。
17、课题组执行科学严谨的观测方法,记录真实的实测数据,在工作中宣传工频电磁场科普知识、用现场实测数据,为新建、扩建电力设施纠纷解围。2010年通过项目答辩,2010年底到环保部汇报项目要求时,环保部有关领导也对这一课题寄予厚望。北京地区居住环境电磁水平调查报告 一、宣传工频电磁场科普知识,用现场实测数据为新建、扩建一、宣传工频电磁场科普知识,用现场实测数据为新建、扩建电力设施的纠纷解围电力设施的纠纷解围 1.百旺家园居民反对在小区西侧架设百旺家园居民反对在小区西侧架设220千伏高压线千伏高压线2.南沟泥河居民阻建慧祥南沟泥河居民阻建慧祥110千伏变电站千伏变电站3.望京居民阻建望京居民阻建220千
18、伏变电站千伏变电站4.恋日家园居民反对建设玉泉营恋日家园居民反对建设玉泉营220千伏变电站千伏变电站5.菜市口菜市口220千伏变电站建设科普先行千伏变电站建设科普先行北京地区居住环境电磁水平调查报告 1.百旺家园居民反对在小区西侧架设百旺家园居民反对在小区西侧架设220千伏高压线千伏高压线 2004年7月,百旺家园的居民找到当时担任第十二届北京市人大代表沈梦培教授反映情况:他们得知按照北京市规划要在百旺家园的西侧架设220千伏高压线,担心会导致超标电磁辐射,可能危害百旺家园的居民健康,也会使百旺家园的房子贬值。所以反对在百旺家园的西侧架设高压线,并希望能帮忙呼吁,修改电力规划。因此事关乎“民生
19、”与“人权”,沈代表非常重视。根据业主们提供的数据(导线距离地面50米,导线中电流500安培,导线对地电压500千伏),从理论计算得出地面电场和磁场数据后,沈代表认为不可能对百旺家园的居民健康造成危害。北京地区居住环境电磁水平调查报告 尽管从理论计算得出地面电场和磁场数据是安全的,但为了对公众负责,沈代表向北京市环保局和供电公司提出了人大建议,要求去同类设施所在地进行测试,用实测数据说明输电设施在运营状态下的安全性。2004年9月23日,沈代表与相关单位一同到与拟建线路相同的四惠南220千伏高压输电线下面检测,测试结果和计算结果完全相符,数值都在国家规定的电磁场安全数值范围内。北京市环保局和供
20、电公司向海淀区政府汇报了实测数据,百旺家园西侧的供电线路架设任务最终得以顺利完成,同时解开了百旺家园业主的疑虑。北京地区居住环境电磁水平调查报告2.南沟泥河居民阻建慧祥南沟泥河居民阻建慧祥110千伏变电站千伏变电站 为了举办2008年奥运会,规划了位于奥运场馆西北的南沟泥河110千伏变电站(现改名为慧祥变电站),但由于宣传不足,导致了“阻建纠纷”。2006年3月20日,华夏时报以整版报道数百群众夜挡变电站进门的群体性事件。南沟泥河变电站作为奥运配套设施,阻建纠纷引起了政府和人大的重视和关注,沈梦培教授作为奥运督导员也十分关心(2005年,沈梦培代表被聘到北京市“2008”工程建设指挥部办公室参
21、与督导工作),借鉴化解百旺家园纠纷的经验,沈教授以人民代表建议的形式,要求供电公司提供与拟建的南沟泥河变电站同等条件(110千伏、地下)的变电站作满负荷实验,如实说明110千伏变电站周边电磁场、噪声影响。北京地区居住环境电磁水平调查报告 北京供电公司认真对待代表建议,2006年4月12日,沈教授作为监督成员,亲自到现场参加了在光华路110千伏变电站(全地下110千伏变电站,安装2台50000千伏安主变),认真检查光华路110千伏变电站周边电磁场数据,现场得出的数据表明,变电站周边磁场是与变电站无关的杂散磁场,可以认定变电站对人体没有影响。沈教授作为见证人在测试数据上签了字。2006年4月17日
22、,沈教授陪同08办的领导向中国科学院施尔畏副院长等领导说明了情况,施副院长听后,也认同变电站等电力设备不会造成污染的观点,并且表示:“中国成功取得29届奥运会主办权,这是国家和民族的光荣,我们一定要支持北京市政府在奥运会准备期间的工作建设。”在有关部门的协调下,南沟泥河110伏变电站如期开工。北京地区居住环境电磁水平调查报告3.望京居民阻建望京居民阻建220千伏变电站千伏变电站 位于朝阳区望京小区西北角的望京220千伏变电站,是2008年奥运场馆建设的备用220千伏变电站,按北京市规委规划,应该在2008年之前建成并运转。但由于望京小区部分居民的反对和干扰,迟迟不能开工。望京小区的居民多次让老
23、弱妇孺到北京市规委、北京市环保局请愿,2008年1月15日晚,部分情绪激动的群众还阻塞了四环路,造成交通中断。我们进行了实地考察,规划中的望京220千伏变电站地址中心点距离南湖西园楼房86米,根据理论计算,工频电磁场随距离变化衰减后应达到一个相当低的水平。2008年4月,我们参加了在望京小区办事处举行的听证会,但未能达成协议。北京地区居住环境电磁水平调查报告 2008年7月,由北京工业大学王群教授带着工频电磁测量仪器到望京某副教授(反对意见的代表人士)家中进行了实测,同时又在南湖西园小区(距离望京变电站超过86米)测量工频电磁场。最后,王群教授还请北京工业大学某副教授使用工频电磁测量仪器在拟建
24、望京220千伏变电站的地址进行了“工频电磁本底”测试,测出工频磁场数据低于30纳特。测试人员和某副教授进行了沟通和理论探讨,我们保证望京220千伏变电站建成正常运转后,对南湖西园小区的电磁场影响低于90纳特。2010年初,陈刚副市长决定按原定规划修建望京220千伏变电站。建成之后我们对其进行了实地测量,得出的数据与当年我们向反对人士保证的相符,但可惜其间耽搁的时间和各项损失都已无法计算和弥补了。北京地区居住环境电磁水平调查报告4.恋日家园居民反对建设玉泉营恋日家园居民反对建设玉泉营220千伏变电站千伏变电站 北京市规委规划中的玉泉营220千伏变电站为北京市南站高铁配套建设的变电站,站址位于丰台
25、区恋日家园小区楼群北侧,因此引起居住在恋日家园小区的部分居民强烈反对。在2009年秋天开的一次论证会上,反对派居民中有一位退休的局级干部提出:在美国,变电站所在的位置离居民居住的地方很远,而一旦变电站修建起来,自己现在居住的地方就会离变电站很近,会常年遭受电磁污染,为了健康,只能将这里的住房低价卖掉在这种观点的鼓动下,群众对在这里修建变电站意见很大。北京地区居住环境电磁水平调查报告 2010年初,陈刚副市长决定按原定规划修建玉泉营220千伏变电站。在开工之前,我们测试了恋日家园小区楼群周边的工频电磁场,得到的现场实测数据低于200纳特,拟建玉泉营220千伏变电站的外墙与恋日家园小区楼群最近距离
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