台電月刊 - 打開電力新視野

把電送進城市中心 與時俱進的台電變電所

716期

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文|輸變電工程處 圖|北區施工處、公眾服務處

變電所是電力的轉換站,發電廠發出的電需透過變電所,層層降壓後才能供應一般民生用電。為維持供電品質,減少傳輸的損耗,變電所必須離用電中心愈近愈好,才能提供用戶穩定及可靠的電力。

隨著科技、產業迅速發展,科技園區、大型商場與新大樓如雨後春筍般出現,對電力的需求也日益殷切,因此,台電一直積極尋覓適當地點興建變電所,達成穩定供電任務。

電網不可或缺的關鍵節點

各國的電力系統架構多少有點不同,臺灣可概分為發電系統、輸供電系統及配電系統。輸供電系統的輸電鐵塔及變電所都是電網不可或缺的成員,其中變電所在電力系統中更是具有舉足輕重的角色。

臺灣電網各級變電所依電壓等級區分為四種,分別為超高壓變電所(E/S)、一次變電所(P/S)、一次配電變電所(D/S)、二次變電所(S/S)。超高壓變電所是電網中重要的供電樞紐,將電力匯集及調配給區域型變電所,因此台電會選擇在用電核心區域,規劃興建各電壓層級的變電所,以供應地方經濟持續發展所需電力,並提升供電可靠穩定性。

如果以人體為例,發電廠可視為是人的心臟,變電所及各級電網就像是動脈與微血管,負責輸送血液到全身;若血管堵塞,電力就無法送達特定區域。此外,血管堵塞的地方若加大血流量,可能使血管受損、溢流,嚴重時會造成局部傷害擴大,這個道理和供電原理完全相同。因此,用電需求愈高的地方,要有充裕、安全的供電,就會需要愈多變電所及相關佈建。

減少層級 提升送電能力

早期臺灣電網以P/S及S/S為主,隨著工商業快速發展及電力需求愈來愈大,為了提高輸電容量及減少輸電電壓轉換損失,目前電網已不再規劃新建P/S及S/S,將輸電電壓層級簡化為345kV及161kV。電網簡化後將可提高電網傳輸效率及降低電壓轉換損失,目前線路損失率由100年4.76%降低至110年3.53%,效能顯著提升。

多功能變電所 提升附加價值

隨科技與社會發展,變電所的型式也從屋外型進步到屋內型,再演進為現在較新的地下型。

民國70年代中期以前都是興建屋外型變電所。屋外型變電所的主要變電設備裝設於屋外,以空氣作為絕緣介質,考量設備安全距離而需要較大的配置空間。由於設備都在露天環境中,占地面積大、帶電體裸露、影響都市景觀等,因此成為鄰避設施或面臨附近居民要求遷移的壓力,且其供電可靠度易受天候、環境影響,因此目前新建變電所已鮮少規劃屋外型變電所。

因科技進展,變電設施所需空間可合理縮小,變電所也可以設置於屋內。屋內型變電所外觀與一般的建築物無異,不但能與周邊景觀調和,且帶電部份不會因為暴露在外而有安全性的疑慮,所以目前新建的變電所主要以屋內型為主。

地下型變電所是屋內型的延伸,由於都會區土地價值高,居民密集,使得用地難求。為強化土地利用價值並降低變電所興建阻力,許多先進國家已多將變電所設置在大樓的下層或地下層,其上層為辦公室、百貨公司、圖書館等。

地下型變電所雖然建設費用高,施工不易、費時,且法規限制較多,但隨著都市發展快速,地下型多功能變電所的數量迅速增加中。

目前在雙北已有6所地下型變電所,例如位於臺北市信義區101大樓旁的世貿多功能變電所,主要電力設施配置於地下1樓至4樓,地面層則為綠地廣場。而位於新北市新板特區、緊鄰板橋車站及麗寶百貨的新民多功能變電所,其總樓層21層,包含地上17層、地下4層,主要電力設施配置於地下1樓到地下4樓,地面層則結合知名連鎖餐廳、全國第一座綠能主題展示館「電幻1號所」及台電台北南區營業處員工辦公室。

而正在興建的變電所之中,則有4所規劃為多功能變電所,分別為大安E/S、福和D/S、萬隆P/S及板橋P/S。以大安E/S為例,其位於臺北市精華地段捷運忠孝復興站旁,是全臺首座採取全地下化的E/S,主要電力設施及監控系統配置於地下6樓至地面上5樓,地面上6樓至16樓則規劃為商業旅館,未來將成為臺北市核心區的供電樞紐。

各種阻隔設施與檢測 降低安全與健康疑慮

每一次進行重大工程之前,台電都會召開多次說明會,或深入社區進行地毯式拜訪與溝通,因此深知多數人對變電所最大的疑慮,在於安全與健康兩方面。針對大眾最關心的問題,台電也聚焦做改善與宣導,希望使周邊民眾安心,並透過第三方檢驗,提升信心。

在安全方面,電網及變電所工程完工後,除由台電試驗、運轉及施工單位共同辦理電力設備試驗及操作、通訊、消防等測試外,台電依「電業竣工查驗作業要點」向經濟部能源局申請竣工查驗,並由專家學者會同完成電力設備與線路的安全、性能、設備功能運轉測試、卸載試驗及其他相關規定項目,並確認相關設備及線路均可正常運作,由第三方層層把關與檢驗後,台電才能取得輸配電業執照。

屋內型變電所設計依國內建築及消防法規設置人員逃生通道、防火區劃及消防安全設備等,且電力設備室均設有自動氣體滅火設備。變電所完工後,須向地方政府申請竣工勘驗,並經由建管單位核對現場施工與設計圖一致,以及消防單位檢查及測試消防安全設備功能正常,且安全無虞,才會核發使用執照。另變電所營運後,每年仍需委託消防公司辦理消防安全檢測,並向地方消防局申報,以確保建築物公共安全。

在電磁波影響方面,其實,生活環境中到處都有電磁波,舉凡各種用電的家電用品、傳播用的廣播電臺、通訊用的微波基地台、每日所見的陽光,皆是電磁波的來源。

電磁場的特性為頻率愈高,能量愈大;距離愈遠,電磁波強度愈小。台電的電力頻率為60赫茲(Hz),屬於極低頻率的電磁場範疇,其能量極低,不會產生熱效應,不會傷害細胞。電磁場計量單位為「磁通量密度」,以毫高斯(mG)表示,其強度與距離平方成反比,若與電磁場來源距離增加為2倍距離,則電磁場強度將減弱為1⁄4。

根據行政院環保署參採國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP),擬定「限制時變電場、磁場及電磁場曝露指引」,對電磁場曝露限制建議值為833.3 mG,以科學角度定義健康風險的觀點訂定公眾電磁場曝露限制值。而世界各國對於電磁場曝露限制規定,甚至採用更為寬鬆的2,000 mG標準。

新建之變電所主要電力設施均設置於屋內,電磁場可有效被牆壁及樓板等結構體阻隔,且變電所規劃時均會考量透過搬運道或綠帶等設計手法與周邊社區保持足夠的電磁場衰減距離,不會影響周邊居民健康。另變電所加入系統前後,台電均會再請第三方公正單位協助量測變電所電磁場,周邊居民亦可到場見證,以證明變電所電磁場符合國家法令規定。變電所加入系統後也會定期量測變電所周界電磁場值,量測結果公開於台電官方網站,可隨時上網查看。

雙北都會區目前已有許多與變電所立體複合式共構實際案例,並位處人潮熙攘的商業中心,以新民多功能變電所為例,台電公司委託第三方公正單位實地量測,結果顯示1樓所測得的數據平均只有約5mG,不僅遠低於行政院環保署之建議值833.3mG,且送電後與沒有變電所的背景值差距不大,安全無虞。

變電所是分配電力的轉換站,最佳設置場所在用電密集度高的負載中心,才能提供用戶穩定及可靠之電力。台電不斷引進先進設備、技術與宣導正確之用電知識,使變電所能更接近城市中心,同時被大眾所接受,雖然面對的挑戰非常艱鉅,台電仍將致力擔當提供國人穩定及可靠用電品質之責任。

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