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变电站无需谈“辐”色变

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●广州的用电从哪里来?

广州的电能60%以上来自“西电东送”系统中云南、贵州等省份的电厂,还有一部分来自三峡水电站,只有小部分来自广东省内的电厂。当一份电从西部的电厂发出后,需要经过一次升压处理,到达500千伏后,以直流电的形态穿越一千多公里到达从化的从西变电站,然后又以交流电的形态传送到木棉、广南等500千伏变电站。

每个500千伏变电站又连接有近十个220千伏变电站,每个220千伏变电站还连接有数目不等的110千伏变电站,这份“电”经过层层减压处理之后,从110千伏变电站进入小区电房,在这里经过最后一次变压处理之后就可以直接为居民所用了。

●广州变电站都在哪里?

据统计,广州供电局目前已有变电站257座,其中500千伏变电站5座,220千伏变电站46座,110千伏224座。

在市区,新建变电站几乎均为室内变电站,变压器与电缆均不外露,而且外观设计十分考究,看上去跟小洋楼无异,与周边环境融为一体:如220千伏天河变电站就与广州供电局大楼毗邻而居;110千伏林和站与广州电力设计院办公大楼合建;110千伏金茂变电站与广州电力工程监理公司合建,并毗邻天河城;110千伏中旅变电站近邻建设新村艺术幼儿园、珠江规划大厦,其顶部还是一个足球场。

●变电站电磁辐射有多大?

变电站与高压电线的辐射问题一直备受关注,但实际上,输变电设施的频率为50赫兹(通常称为工频),比声波频率还低,和广播电视、通信和微波的频率105—109赫兹相比,频率更是低得多。50赫兹工频场的波长长达6000千米,输电线路本身的长度远远不足以构成有效的发射天线,根本不能形成有效的能量辐射。

事实上,对变电站而言,电磁辐射一直是个伪问题,真正应该担忧的是感应电流的危害,但根据《电力设施保护条例实施细则》,高压线距建筑物的水平安全距离为1.5米起,其中110千伏为4米,220千伏为5米,500千伏为8.5米。而市区内的输电线路一般在110千伏以下,市民的活动空间基本都在安全范畴以内。当前在国际导则和相关标准中,多采用“电磁感应”来表达输变电项目项目的电磁场,而不是电磁辐射。而电磁感应与雷达等高频辐射有着本质区别。

●为何变电站不能全部建在郊区?

要回答这个问题,首先要说说变电站的存在价值。根据焦耳定律,电能通过电线传送时,电压越高,能量损耗越小。而电厂一般远离城市居民区,电需要经过远距离输送才能到达城市,为减少能耗,必须先通过变压器升压为高压电;当高压电到达城市后,又必须通过变压器降压为低压电供居民使用。在这个过程中,必须使用大量的变压器进行升降压处理。

变电站既然不可或缺,为什么不能把它们全部建在郊区?小区用电电压较低,如果电站全部在郊区,这就意味着送电距离远且不能使用高压输送,电能损耗会非常大,到用户那里就没剩多少了。为保证电能损耗小,就必须在居民区附近建设变电站,而在城市负荷密集区,1个110千伏变电站只能覆盖约两平方公里左右甚至更小的面积,这意味着,基本上每个大型小区都有必要建设变电站。

●为什么变电站往往不建在地下?

首先一个原因是占用土地面积过多。有数据显示,标准的地上变电站与地下变电站占地面积为一比六,而且地下变电站的上方是不能有建筑物的,其实际占地面积只会更大。对土地资源稀缺的广州中心城区而言,建设地下变电站往往不太现实。

另一个原因是检修难度大。由于地下空间有限,大型机械进出难度大,一旦设备出现故障,事后修复的困难要比地上变电站要大得多,容易造成长时间停电。而且,广州属于南亚热带典型的季风海洋性气候,夏季炎热多雨,地下水丰富。地下变电站存在洪水倒灌和渗漏的风险要比其他城市高很多,这也在客观上加大了广州建设地下变电站的难度。

●为什么郊区会有大量高压电线?

中心城区并非没有高压电线,而是因为其深藏于地下,但在郊区,这样做没有必要。输电线路要走地下,根据电压等级的不同,有直埋的、穿管的、挖电缆沟的以及通隧道的。中心城区变电站大多是110千伏电压等级,线网铺设方面挖电缆沟就够用,但在郊区往往是更大型的变电站,像木棉这种500千伏电压等级的,其电缆差不多跟地铁车厢一样粗细,就必须挖隧道了。

给这种高压电缆挖隧道,也需要通风、排水、散热等配套系统,在很多技术要求上跟地铁是一样的,只不过地铁是走车的,电缆隧道是走电缆的。据周健测算,高压电缆隧道一公里的造价接近一个亿,与地铁造价相差无几。像木棉变电站的线路总长是108公里,如果全部走地下,就需要100多亿的投资,这会造成社会资源的浪费。

●位于越秀区梅花路东侧的110kv环风变电站,2002年投产,外观上看上去与小洋楼无异。环风变电站近邻东风广场小区、东风东路小学,与周边环境融为一体。

●位于珠江新城华厦路的110kv双子变电站,2010年投产,其紧邻美国驻广州新领事馆、富力中心、西塔、珠江新城地铁站与广州市第二少年宫。

(本版采写感谢周健、刘年、黄堃提供的技术支持)

(原标题:变电站无需谈“辐”色变)

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