针对电能污染问题试析电力设计的优化措施

潘媛

摘 要：社会及城市化的快速发展为我国工业化水平的提升打下了基础，在这种情况下对电能源的需求也越来越高，所以，在满足人们对电能需求的同时，也产生了很严重的电能污染问题，给人们的日常生活带来了极大的影响，还阻碍了电力行业的稳定发展。基于此，需要针对实际情况全面了解，在此基础上加了对电力设计的优化力度，以便缓解电能污染问题。

關键词：优化；电力设计；降低；电能污染

中图分类号：F407 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）20-0168-01

无论是社会发展还是人们的日常生产生活，现在所追求的是以绿色环保为基础发展的，这就意味着人们的环保意识越来越强烈，对日常中的污染问题提高了关注度。电力污染其实就是电力设备在运用过程中所产生的消极影响，在社会快速发展的过程中非传统用电设备的使用量越来越多，使得其在用电系统中占据较大的比例，这是世界范围内都比较重视的问题。对节能荧光灯系统等很多非线性的负载，采用了变频的驱动设备与不间断电源的负载等，均在一定程度上污染了电网内部，导致电能质量偏低，阻碍供电设备的正常运行，继而影响用户用电，甚至酿成火灾事故。

1 当前电力设计的发展情况分析

目前，我国电力行业随着社会整体的快速发展有了进一步的发展，而在电力企业运营过程中电力设计发挥着辅助的作用，关系到电力企业的稳定发展。电能源是不可取代的能源之一，现如今所运用的范围越来越广泛。从实际的发展及消费结构情况来看，电能源在所有能源中所战绩的比例越来越大，尤其是在经济社会快速发展的局势下，更为依赖电力。我国是电力生产及消费大国，每年的发电量在世界范围内是比较多的，在工业化和城市化平行发展过程中，后续电力需求将越来越大，输电与发电领域的投资也将逐渐增加。

2 电能污染

虽说电力能源在我们日常生活中有着不可取代的重要作用，但同时也会给我们的生活造成一定的负面影响。其中比较突出的则是电能污染问题，目前，很多学者已经投入到了对电能污染所带来的危害研究中，下面进行了具体论述：

2.1 稳态电能的污染危害

这种电能所带来的污染问题作为严重的就是谐波污染，其危害非常严重：首先，会带给输电线路一定的污染。如果电能运行过程中系统的谐波被不断放大或产生谐振，那么就会给电网造成严重影响。虽然与基波电流相比较谐波电流所占比例不多，但频率却很高。由于谐波所不断增加的电阻或因为存在导线集肤效应而变得越来越多，与此同时谐波也产生了比较大的附加耗损。此外，谐波在选取的电缆输电系统中可致电能波形出现尖峰，继而使电缆绝缘老化变快，导致介质耗损过大，提升了温度，结果使得电缆使用寿命变短。通常额定电能比较高的电缆，谐波危害响应较大；其次，污染电力变压器。变压器的绕组谐波电流导致附加损耗变大，这种影响比较突出。使得某些紧固零件与外壳硅钢片发热，局部过热，导致变压器老化速度变快，极大地缩短其寿命，需要立即防治这种污染危害。此外，负定电流导致三相电流不对称与变压器额定出力不够；第三，污染旋转电机。对汽轮发电机，转子是一个敏感部位，国内多出现这种情况，也即汽轮发电机将电输送给电铁时，因为转子部件的嵌装面过热而遭受损坏，进而酿成事故，因为相比定子温升，汽轮发电机的谐波与负序温升过高，局部温度比较高。此外，负序电流通过发电机时，生成了负序的旋转磁场、同步转矩，同时，发电机出现了附加震动。谐波的出现因为使得发电机振动而出现噪声，当振动时间持续很长一段时间，出现金属疲劳，一些时候会破坏机械；第四，污染电力测量仪表的准确性。谐波很大程度上污染了电力测量仪表，如，感应型与磁电型电表，尤其是电能表，当谐波较大时，使得计量无序，致使测量结果极不准确；第五，污染继电保护与自动装置。基于负序量，谐波会形成干扰。对自动装置的启动元件为负序的滤波器，谐波会对这种自动装置造成较大的扰乱。由于继电保护功能很大程度上受负序量整定的影响，当整定值变小，则灵敏度变高。

2.2 暂态的电能污染

该污染问题发生的主要原因是由于在实际进行电网操作过程中出现的系统冲击亦或者电网遭受其他干扰造成的，其主要原因是内部故障问题。这时电能系统的性能指标多为电能跌落，短时间内切断电能，电能脉冲。这就说明了暂态电能污染实际上就是电源污染，一般点源污染体现在出浪涌冲击与三相不平衡。

（1）浪涌冲击与雷击。当系统在运行过程中发生系统闪变问题时，是因为有浪涌冲击或雷电波侵入，闪变是电压瞬时脉冲，整个过程不到一秒钟，具有明显的直流分量抑或振荡性质，当然如果是正极性或负极性也可以。通常电压瞬时脉冲被称之为缺口、干扰或毛刺。（2）三相不平衡。交流三相电力系统的正常，需要电压与电流的A、B、C具有相等的三相幅值，并且相位差全部是1200，当符合这个条件，使得三相不平衡，带来一定的损害。（3）电压值偏差。电压值偏差，相比标称的额定值，实际电压有所偏移。因为偏移具有不同的时间长短，划分成持续较长与瞬时的，通常前者为电压波动，也就是≤1个的许多正弦波峰的值，超过或低于标准值，大致由半周波拓至几百个周波。对正值偏差而言，即过电压，一般的过电压避雷器与保护器无法彻底消除过压波动，而人们多不注意该情况，使得计算机与控制系统等产生故障故障，严重时出现停机。还有即欠压波动，也就是在特定时间内，相比标准值，正弦波峰值较低，也就是我们通常说的晃动或降落。因为该低电压持续时间并不长，并不直接破坏电气设备，而通常使得自动控制系统与逻辑系统无序。

3 优化电力设计降低电能污染的方案

为了能够有效避免电能污染问题的发生，要求工作人员从电力设计环节着手，对设计方案不断的完善和改进，确保所设计的方案符合实际需求，这样才能够从根本上解决污染问题，为人们及社会的稳定发展奠定基础保障。

3.1 优化电力设计

实际设计优化过程中最值得注意的问题就是要加大对电压的优化力度，那么可以从以下几方面着手进行：首先针对电压进行适当的调节。要求电力人员设计过程中调节母线，将调整变压器与电力电容器的作用充分发挥，继而确保电能质量的良好性，将电压控制在合理范围之内。通过使用变压器中的自动调压器，将输入电压调整在标准范围，从而把控输出电压，基于此，节省供电投入，提升了供电质量，减少了电能污染，带来了巨大的经济与社会效益；其次，由于其中一些电力数以感性负荷，基于此，不利电能节约，产生了电能污染。所以，设计人员应无功补偿设计电力设备，继而把控电能损耗度。无功补偿电能设备的积极意义比较突出，其往往能把控电力系统的电能损耗，维持电能质量，确保电力设备运行正常，降低了电费，带来了较大的经济效益。

3.2 优化电能质量

随着人们对电能源需求的不断增加，使得各种电气设备及变流设备的使用越来越频繁，数量也随之不断增加。但由于电力设计系统受到了来之多个方面因素的影响，导致电能质量持续下降，因此造成的电能污染问题也就越来越严重。因此应重视对电能质量的优化。实际优化过程中需要对电能质量的实际情况充分了解，并在此基础上制定科学、有效的优化方案。同时，应完善电能质量检测网络，在检测过程中，使用的检测方法有专项检测与定期检测等，采用各种方法，切实提高电能质量，维持电网运行的稳定，确保不会出现安全问题，基于此，减少了电能污染。

4 结语

全新的社会发展局势下，不管是社会还是群众在日常发展和运营过程中都需要大量的电能源，这就让人们将目光转移到了供电质量的好坏上。虽然电能源给人们造成了很大的便利，但同时也带来了严重的电能污染问题，为了有效解决这一问题，需要在把握实际情况的基础上，采取科学的技术与互联网理论结合的方式，对事情做出全面分析和探究，从而制定有效的防范措施。在今后的发展中电力设计还会面临各种未知的挑战，产生的电能污染也不可知，这就要求专业工作人员保持严谨的工作态度，不断进取，做好迎接各种挑战的准备。

参考文献

[1]梁益勤.探究如何优化电力设计降低电能污染[J].低碳世界，2014，（19）：70-71.

[2]吴岚.探究如何优化电力设计降低电能污染[J].门窗，2014（11）：433+436.endprint