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摘要：随着社会工业化水平的提高，越来越多的电能污染进入电网，其所带来的电能污染也越来越严重。必须对各种电能污染进行详细分析，以确定其危害和制定相应的治理措施。一般来说，电能污染可以划分为稳态电能污染和暂态电能污染。
关键词： 设计、污染、谐波、损耗
Abstract: With the development of society industrialization improvement, more and more electric energy pollution into the power system, the electric energy and pollution is getting more and more serious. It must to analyze all power pollution in detail, in order to determine the hazard and corresponding control measures. In general, power pollution can be divided into static electricity pollution and transient power pollution.
Key words: design; pollution; harmonic; loss
中圖分类号：F407.61 文献标识码：A文章编号：
稳态电能污染中的谐波污染是目前稳态电能污染的最严重和核心问题，对谐波污染的危害己进行了大量研究工作，得到了大量系统的结论。
1.对旋转电机的污染。汽轮发电机转子为敏感部位，因为汽轮发电机转子的谐波和负序温升比定子大，存在局部的突出高温部位，国内曾发生过向电铁供电的汽轮发电机转子部件嵌装面过热受损的事故。并且当负序电流流过发电机时，产生负序旋转磁场，产生负序同步转矩，使发电机产生附加振动。谐波也会引起发电机的振动并发出噪声，长时间的振动会引起金属疲劳和机械损坏。
2.对电力变压器的污染。谐波电流在变压器绕组要产生附加损耗，该损耗相当大，除此之外还能引起外壳、外层硅钢片和某些紧固件发热，并可能局部过热，加速变压器的老化，污染其使用寿命。负序电流造成电力系统三相电流不对称和变压器的额定出力不足。
3.对输电线路的污染。谐波使网损增大，在发生系统谐振或谐波放大的情况下，谐波网损可达到相当大的程度。一般来说，谐波电流与基波电流相比所占比重不大，但谐波频率高，导线的集肤效应使谐波电阻增加很多，因此由谐波产生的附加损耗也大。对于采用电缆的输电系统，还可能使电能波形出现尖峰，从而加速电缆绝缘的老化，使介质损耗增加及温升增高，从而缩短电缆的使用寿命。通常电缆的额定电能越高，谐波对电缆的危害也越大。
4.对继电保护和自动装置的污染。谐波在负序(基波)量的基础上产生干扰，如对各种以负序滤波器为启动元件的保护及自动装置干扰。由于保护按负序(基波)量整定，整定值小，灵敏度高。
5.对弱电系统设备的干扰对于计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自动化等弱电设备，电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式祸合到这些系统中，产生干扰。其中电感应与静电感应的藕合强度与干扰频率成正比，传导则通过公共接地祸合，有大量不平衡电流流入接地极，从而干扰弱电系统。
6.污染电力测量仪表的准确性。目前采用的电力测量仪表有磁电型和感应型，它们受谐波的污染很大。特别使电能表(多采用感应型)，当谐波较大时将产生计量混乱，测量不准确。
暂态电能问题其实质就是暂态电能问题，或者电网遭受外来干扰侵袭及内部故障、操作所带来的系统冲击问题，其主要性能指标是：电能脉冲、浪涌、电能跌落及瞬时电能中断。目前，在所有暂态电能问题中，根据国内外相关资料，暂态电能跌落的污染最为普通。
优化电力设计是改善电能指标的唯一手段，是优质供用电的必要条件，也是节能降耗的主要手段。随着电能技术监督的深入，《中华人民共和国电力法》中与电能相关条款实施执行力度的加大，以及与电能相关的治理处罚措施的颁布实施，电力优化设计已越发显得重要。电力优化设计主要包括谐波抑制设计、无功补偿设计、闪变抑制设计等。
优化无功补偿设计，当线路、变压器传输功率时，会产生无功功率，因而如果能改变线路、变压器等电网元件上的无功功率，也就改变了电网电能的污染大小。由无功功率表达式△U=(PR+QX)/U可知，要改变无功功率有两种办法。一种改变网络参数，可用的办法是串联电容，利用串接的电容、电感上电能相位差180的特点，抵消部分电抗;另一种是改变电网元件中传输的功率。在满足负荷有功功率的前提下，要改变供电线路、变压器传输的有功功率，是比较困难的，除非负荷是由环形网供电。所以改变线路、变压器传输功率都是改变其无功功率。
2、优化电网无功功率分布设计，改变电网参数改变元件的电阻和电抗，也能起到改变无功功率的作用。增大导线截面减小电阻以减小无功功率，这种方法只是在负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路中才比较有效。一般不宜采用。改变电网的接线方式，如切除或投入双回线路中的一回线路，切除或投入变电站中一部分并列运行的变压器等。采用以上方法时，要考虑不降低供电可靠性和不显著增加功率损耗等因素，所以投切线路的办法很少采用。电网中用的最多办法是减小线路中的电抗。在超高压输电线路中广泛采用的分裂导线就可以明显降低线路的电抗。在我国，220kV线路一般采用二分裂，500kV线路采用四分裂。采用分裂导线，还可以减少导线周围的电场强度，减小电晕放电，降低线路电抗。
优化电力设计是个比较复杂的问题，因为整个系统每个节点的电能都不相同，运行条件也有差别，因此，优化电力设计要根据系统具体情况选用合适的方法。
参考文献：
[1] 孙洪波.电力网络规划.重庆：重庆大学出版社，1996，25-31
[2] 田卫东.国外电力规划理论的新发展.中国能源，1993，45-64
[3] 束兴春，孙向飞.粗糙集理论在电力系统中的应用.电力系统自动化.2004，28(3)：90-95
关键词： 设计、污染、谐波、损耗
Abstract: With the development of society industrialization improvement, more and more electric energy pollution into the power system, the electric energy and pollution is getting more and more serious. It must to analyze all power pollution in detail, in order to determine the hazard and corresponding control measures. In general, power pollution can be divided into static electricity pollution and transient power pollution.
Key words: design; pollution; harmonic; loss
中圖分类号：F407.61 文献标识码：A文章编号：
稳态电能污染中的谐波污染是目前稳态电能污染的最严重和核心问题，对谐波污染的危害己进行了大量研究工作，得到了大量系统的结论。
1.对旋转电机的污染。汽轮发电机转子为敏感部位，因为汽轮发电机转子的谐波和负序温升比定子大，存在局部的突出高温部位，国内曾发生过向电铁供电的汽轮发电机转子部件嵌装面过热受损的事故。并且当负序电流流过发电机时，产生负序旋转磁场，产生负序同步转矩，使发电机产生附加振动。谐波也会引起发电机的振动并发出噪声，长时间的振动会引起金属疲劳和机械损坏。
2.对电力变压器的污染。谐波电流在变压器绕组要产生附加损耗，该损耗相当大，除此之外还能引起外壳、外层硅钢片和某些紧固件发热，并可能局部过热，加速变压器的老化，污染其使用寿命。负序电流造成电力系统三相电流不对称和变压器的额定出力不足。
3.对输电线路的污染。谐波使网损增大，在发生系统谐振或谐波放大的情况下，谐波网损可达到相当大的程度。一般来说，谐波电流与基波电流相比所占比重不大，但谐波频率高，导线的集肤效应使谐波电阻增加很多，因此由谐波产生的附加损耗也大。对于采用电缆的输电系统，还可能使电能波形出现尖峰，从而加速电缆绝缘的老化，使介质损耗增加及温升增高，从而缩短电缆的使用寿命。通常电缆的额定电能越高，谐波对电缆的危害也越大。
4.对继电保护和自动装置的污染。谐波在负序(基波)量的基础上产生干扰，如对各种以负序滤波器为启动元件的保护及自动装置干扰。由于保护按负序(基波)量整定，整定值小，灵敏度高。
5.对弱电系统设备的干扰对于计算机网络、通信、有线电视、报警与楼宇自动化等弱电设备，电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应与传导方式祸合到这些系统中，产生干扰。其中电感应与静电感应的藕合强度与干扰频率成正比，传导则通过公共接地祸合，有大量不平衡电流流入接地极，从而干扰弱电系统。
6.污染电力测量仪表的准确性。目前采用的电力测量仪表有磁电型和感应型，它们受谐波的污染很大。特别使电能表(多采用感应型)，当谐波较大时将产生计量混乱，测量不准确。
暂态电能问题其实质就是暂态电能问题，或者电网遭受外来干扰侵袭及内部故障、操作所带来的系统冲击问题，其主要性能指标是：电能脉冲、浪涌、电能跌落及瞬时电能中断。目前，在所有暂态电能问题中，根据国内外相关资料，暂态电能跌落的污染最为普通。
优化电力设计是改善电能指标的唯一手段，是优质供用电的必要条件，也是节能降耗的主要手段。随着电能技术监督的深入，《中华人民共和国电力法》中与电能相关条款实施执行力度的加大，以及与电能相关的治理处罚措施的颁布实施，电力优化设计已越发显得重要。电力优化设计主要包括谐波抑制设计、无功补偿设计、闪变抑制设计等。
优化无功补偿设计，当线路、变压器传输功率时，会产生无功功率，因而如果能改变线路、变压器等电网元件上的无功功率，也就改变了电网电能的污染大小。由无功功率表达式△U=(PR+QX)/U可知，要改变无功功率有两种办法。一种改变网络参数，可用的办法是串联电容，利用串接的电容、电感上电能相位差180的特点，抵消部分电抗;另一种是改变电网元件中传输的功率。在满足负荷有功功率的前提下，要改变供电线路、变压器传输的有功功率，是比较困难的，除非负荷是由环形网供电。所以改变线路、变压器传输功率都是改变其无功功率。
2、优化电网无功功率分布设计，改变电网参数改变元件的电阻和电抗，也能起到改变无功功率的作用。增大导线截面减小电阻以减小无功功率，这种方法只是在负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路中才比较有效。一般不宜采用。改变电网的接线方式，如切除或投入双回线路中的一回线路，切除或投入变电站中一部分并列运行的变压器等。采用以上方法时，要考虑不降低供电可靠性和不显著增加功率损耗等因素，所以投切线路的办法很少采用。电网中用的最多办法是减小线路中的电抗。在超高压输电线路中广泛采用的分裂导线就可以明显降低线路的电抗。在我国，220kV线路一般采用二分裂，500kV线路采用四分裂。采用分裂导线，还可以减少导线周围的电场强度，减小电晕放电，降低线路电抗。
优化电力设计是个比较复杂的问题，因为整个系统每个节点的电能都不相同，运行条件也有差别，因此，优化电力设计要根据系统具体情况选用合适的方法。
参考文献：
[1] 孙洪波.电力网络规划.重庆：重庆大学出版社，1996，25-31
[2] 田卫东.国外电力规划理论的新发展.中国能源，1993，45-64
[3] 束兴春，孙向飞.粗糙集理论在电力系统中的应用.电力系统自动化.2004，28(3)：90-95