蒙城地震台地磁观测受高压直流输电干扰的分析①

　　摘 要：随着越来越多的电网高压线路的投入运行，对地磁观测造成了较大范围的干扰，这种干扰需要通过预处理进行解决。该文根据地震地磁观测的主要任务和基本原理，结合蒙城地震台的观测数据，从台站提供的地磁干扰资料着手，研究由于直流线路影响地磁观测数据的特点。通过对安徽蒙城地震台的地磁观测（GM4磁通门磁力仪）的高压直流输电的干扰的动态特征进行分析，同时，介绍了对高压直流干扰的预处理的一般方法。 　　关键词：高压直流输电 地磁观测 干扰 　　中图分类号：TM721.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（c）-0234-02 　　我国的地震活动分布范围广、频度高、强度大、震源浅，几乎所有的省、自治区、直辖市都发生过6级以上强震。分布全国的地震电磁监测台站，承担着监测地震活动以及分析预报的重要任务。地震电磁观测的主要任务是对地电场、地磁场及地电阻率进行连续测量、用于提取天然电磁场信息和提取与地震关联的前兆信息。随着我国经济持续快速发展，地震台站周边观测环境日趋恶化，其中高压直流输电线路对地震台站的影响，主要表现在地磁场观测方面，造成地磁观测数据的变化，容易引起误判。如何在干扰中正确识别、处理高压直流输电干扰，也成为地磁台站的重要工作之一。 　　1 高压直流输电干扰 　　为了缓解地区能源的紧张，我国近年来大力发展的“西电东送”、“南北互供”工程。其中存在不少长距离的输电工程，而高压直流输电线路逐渐在我国电网互联中发挥重要的作用。目前地磁观测主要受到葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线等多条高压直流线路影响。随着我国经济的快速发展，未来几年内，我国将完成更多的高压直流输电工程。届时地磁观测环境保护形势将更加严峻，全国绝大部分地磁台站都将受到影响。 　　图1和图2为安徽省内蒙城台以及泾县台的2015年4月6日观测曲线记录到的锦苏线高压直流输电干扰情况。而产生这种情况的原因，与直流输电所产生的磁场随输电线路与台站的距离以及入地电流大小都有着直接关系。现阶段可以确定，随着距离的增加直流输电所产生的磁场衰减的速度越快。 　　2 蒙城地震台高压直流输电干扰分析 　　高压直流供电对蒙城台地磁Z分量观测的影响较为明显，每次干扰产生和结束的时间也不尽相同。从2014年9月29日至2015年3月10日蒙城地震台一共出现5次高压直流输电干扰过程（如表1所示）。 　　高压直流输电干扰在蒙城台地磁观测中的影响主要表现为台阶的形式。台阶的种类有3种不同情况：一种是较明显的急起急落的急变台阶；另一种是缓慢开始―缓慢结束的缓变台阶；还有一种是多重台阶主要表现为连续出现几次突变或者是多条线路干扰叠加，干扰幅度大小不一。 　　高压直流输电干扰一般出现在Z分量上，干扰较大时候H分量也会记录到台阶变化。干扰记录的方向具有不固定性。直流干扰在时间上也是不固定的。 　　3 高压直流输电干扰处理 　　对台站产出数据进行预处理是台站日常工作的重要组成部分，通过对数据的预处理保证数据的连续及稳定。高压直流输电干扰是在正常的磁场中叠加了一个外部磁场，干扰形态是在某一个时段内的稳定直流干扰源产生的稳定磁场。采用处理的方法就是要从当天的记录中去除掉。 　　图3和图4为2014年11月10日以及2015年1月10日干扰的处理结果。 　　为了提高处理数据的精确度，可以采用多台比对的方式，来检验数据处理的正确程度。选取该省或临近省份台站所产出地磁曲线图像进行对比观察，经过处理后的曲线，基本上达到了变化一致的效果，保证数据处理的准确性。 　　4 结语 　　随着国民经济建设的飞速发展，国家电网将建设越来越多的特高压直线线路，地震监测环境的保护越来越困难，电磁干扰影响的范围也将越来越大。多年来，由于高压直流输电干扰的不可避免性，如何协调两者之间的关系，找出更合适的防护距离和干扰的解决办法，是目前亟待解决的问题。目前，只有通过台站工作人员严谨的工作作风和热诚的工作责任心，通过不断地总结和实践采用多种处理方法相结合的方式，不断提高处理高压输电干扰的准确性，保证数据连续性以及数据精度，为地震预报工作打下坚实的基础。 　　参考文献 　　[1] 陈俊，蒋延林，张秀霞，等.地磁台网高压直流输电判别处理系统设计[J].地震地磁观测与研究，2014，35（3）：270-274. 　　[2] 李军辉，王行舟，夏士安.安徽省地磁观测影响分析[J].地震地磁观测与研究，2008，29（6）：120-125. 　　[3] 唐波，文远芳，刘红志，等.直流输电线路对地磁场观测的影响[J].高电压技术，2011，37（4）：952-960. 　　[4] 杨��.直流输电线路对地磁观测的影响研究[D].广州：华南理工大学，2010. 　　[5] 蒋延林，张秀霞，杨冬梅，等.高压直流输电对地磁观测影响的特征分析[J].地震，2014，34（3）：132-139. 　　[6] 唐波，张建功，孟遂民，等.直流输电线路对地磁场Z分量观测干扰的校正[J].中国电机工程学报，2012（30）：147-155，23.