摘要:近年來(lái)，電力系統(tǒng)得到了非常迅速的發(fā)展，并且各種電氣設(shè)備不斷地更新與完善，但是，隨之而來(lái)的是電力系統(tǒng)諧波對(duì)繼電保護(hù)的影響也日益的嚴(yán)重，因此，電力系統(tǒng)諧波在繼電保護(hù)中產(chǎn)生的影響需要引起足夠的重視，以更好地解決電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。本文主要介紹了電力系統(tǒng)諧波，并就電力系統(tǒng)諧波對(duì)繼電保護(hù)的影響進(jìn)行了分析，進(jìn)而提出幾點(diǎn)解決措施。

　　關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)諧波,繼電保護(hù),影響因素

　　電力系統(tǒng)諧波對(duì)電力系統(tǒng)有著很大的危害，因此，又被稱作電力系統(tǒng)污染因素，隨著電子設(shè)備的不斷發(fā)展與廣泛的應(yīng)用，各種直流輸電等非線性負(fù)荷的影響對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生了很大的影響，諧波問(wèn)題也日益嚴(yán)重。電力系統(tǒng)諧波的出現(xiàn)，不僅使得電壓正弦波的質(zhì)量降低，而且還對(duì)電網(wǎng)的正常運(yùn)作產(chǎn)生一定的影響，因此，在實(shí)踐中，需要采取多種措施解決電力系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的負(fù)面影響。當(dāng)前，諧波與功率因子降低、電磁干擾并稱為電力系統(tǒng)的三大危害，因此，研究電力系統(tǒng)諧波對(duì)繼電保護(hù)的影響以及應(yīng)對(duì)措施具有很重要的意義。

　　一、電力系統(tǒng)諧波概述

　　1、諧波的內(nèi)涵

　　根據(jù)通俗定義，諧波指的是一個(gè)周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍，通常情況下，諧波的頻率往往高于基波，因此，又被成為高次諧波。諧波對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響，不僅使得電壓正弦波的質(zhì)量降低，而且還對(duì)電網(wǎng)的正常運(yùn)作產(chǎn)生一定的影響。隨著電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，電力電子設(shè)備的推廣應(yīng)用，變頻調(diào)速設(shè)備、工業(yè)電爐以及電氣機(jī)車等非線性負(fù)荷的增加，使得電力系統(tǒng)的諧波問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。

　　2、諧波的負(fù)面影響

　　諧波對(duì)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著很大的負(fù)面影響，并且對(duì)電力系統(tǒng)周邊的電子環(huán)境也有很大的影響，其主要的影響有以下幾點(diǎn)：

　　(1)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的影響。諧波對(duì)繼電保護(hù)以及自動(dòng)裝置的影響，會(huì)使主變壓器以及總線復(fù)雜壓過(guò)流保護(hù)復(fù)合電壓鎖定的元素開始被誤，這樣容易造成跳閘事故。如果錄像機(jī)發(fā)生故障，會(huì)使得實(shí)際的記錄出現(xiàn)失誤，從而會(huì)使諧波電磁與靜電誘導(dǎo)受到通信的干擾。諧波的干擾強(qiáng)度與諧波的電壓、距離以及電流、頻率等成正比關(guān)系。

　　(2)電源供應(yīng)的影響。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，大約70%的電容器會(huì)出現(xiàn)諧波故障，在諧波函數(shù)中，如果電源線受到損壞，那么諧波就會(huì)改善，高次諧波產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的渦流旋轉(zhuǎn)電機(jī)鐵損耗增加，同步電機(jī)過(guò)熱阻尼線圈或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子生成額外的銅損。除此之外，還會(huì)引發(fā)振動(dòng)轉(zhuǎn)矩的諧波電流，使得電機(jī)轉(zhuǎn)速變化定期。

　　二、電力系統(tǒng)諧波對(duì)繼電保護(hù)的影響

　　電力系統(tǒng)諧波對(duì)繼電保護(hù)的影響具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　1、諧波電磁繼電器

　　電磁式電壓繼電器與流經(jīng)線圈的電流的平方成正比的關(guān)系，線圈的匝數(shù)與的阻抗元件的阻抗具有不同的頻率，因此，諧波的增加是為了增加線圈的阻抗，從而可以保證諧波電壓接人繼電器。電磁繼電器運(yùn)行較慢，因此，要求在設(shè)置時(shí)誤差要低于諧波的含量10%，這種情況下諧波對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的影響就不會(huì)很大，但是，當(dāng)諧波含量降低或者是諧波衰減時(shí)，電磁繼電器會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

　　2、諧波整流繼電器

　　整流距離保護(hù)裝置的振蕩閉鎖經(jīng)常移動(dòng)，主要是因?yàn)樨?fù)序?yàn)V波器的三相電流單電壓，序列過(guò)濾器通過(guò)連接構(gòu)造之間的相電流互感器兩相電抗變壓器的連接。諧波電流和諧波是不相等的，非對(duì)稱和負(fù)序過(guò)濾器，具有很大的諧波輸出，加上分相電路諧波的放大效應(yīng)，容易使整個(gè)直流脈沖，從而使得保護(hù)誤動(dòng)。

　　3、諧波距離保護(hù)

　　元素的保護(hù)裝置通常會(huì)設(shè)置基本阻抗，在發(fā)生故障時(shí)，當(dāng)電流諧波測(cè)得的阻抗有很大的失誤時(shí)，會(huì)產(chǎn)生阻抗接地故障，使得電流通過(guò)高電阻接地阻抗，這種情況下，如果采用電流諧波濾波措施，就會(huì)使得繼電器發(fā)生損壞。

　　4、負(fù)序量作為啟動(dòng)元件保護(hù)的影響

　　110kV電網(wǎng)中存在很多的負(fù)序電流，當(dāng)它們?cè)隽炕蛘呤莻湫螂妷涸隽孔鳛閱��?dòng)量的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置，包括線路主保護(hù)及變壓器主保護(hù)，使得諧波的干擾比較嚴(yán)重，當(dāng)諧波通過(guò)各種濾波器產(chǎn)生畸形電流以及電壓時(shí)，諧波進(jìn)入保護(hù)回路可能會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤判斷。

　　5、諧波對(duì)自動(dòng)裝置的影響

　　諧波會(huì)對(duì)繼電保護(hù)中的自動(dòng)裝置產(chǎn)生影響，從而使得頻率儀測(cè)試不準(zhǔn)，這就使得同期裝置合閘誤差角超過(guò)自動(dòng)裝置的允許值。

　　6、諧波對(duì)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生影響

　　諧波對(duì)計(jì)算機(jī)影響主要有以下幾個(gè)方式：第一，通過(guò)電源供給系統(tǒng)產(chǎn)生影響;第二，計(jì)算機(jī)模擬量輸入回路，主要是指當(dāng)模擬量的輸入回路含有諧波時(shí)，會(huì)影響計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定工作，因此，在對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制與測(cè)量時(shí)要將A/D轉(zhuǎn)換器前裝設(shè)模擬式低通濾波器，從而可以抑制諧波。

　　7、微機(jī)線路保護(hù)的影響

　　微機(jī)線路保護(hù)啟動(dòng)元件普遍由突變量啟動(dòng)元件、負(fù)序啟動(dòng)元件以及突變量元組成，這些都是電壓量或者是電流量的啟動(dòng)量，然而，這些啟動(dòng)量很容易受到諧波的干擾，從而使得邏輯回路以及保護(hù)回路出現(xiàn)錯(cuò)誤的判斷，這樣很容易造成保護(hù)性失誤。

　　三、對(duì)電力系統(tǒng)諧波的應(yīng)對(duì)措施

　　電力系統(tǒng)諧波會(huì)產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，因此，要采取有效地措施來(lái)應(yīng)對(duì)諧波對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的各種不利影響，下面將進(jìn)行具體的介紹。

　　1、諧波的消除方法

　　諧波的消除主要是解決電子裝置以及諧波源的污染問(wèn)題，主要方法是利用LC調(diào)諧濾波器，這是被應(yīng)用比較廣泛的一種傳統(tǒng)的方法，操作簡(jiǎn)便，但是，這種方法容易受到電網(wǎng)阻抗以及電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的影響，因此，有源電力濾波器成為抑制諧波的一種有效的方式。該裝置是利用電流中的基波含量，并且其補(bǔ)償特性不容易受到電網(wǎng)阻抗的影響，因此，得到了比較廣泛的應(yīng)用。

　　2、改善電力系統(tǒng)的裝置

　　可以通過(guò)改善裝置的方式來(lái)有效的抑制諧波對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生的影響作用，如安裝相應(yīng)的濾波裝置，并且改善控制的手段，這樣可以從根本上減輕諧波對(duì)電網(wǎng)的污染。另外，還可以增加分析裝置以及諧波監(jiān)測(cè)，從而建立電網(wǎng)諧波監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以監(jiān)視諧波的分布水平。此外，還可以應(yīng)用運(yùn)行于諧波含量較高的系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備，并且加強(qiáng)監(jiān)控作用，從而從根本上提高抗干擾的水平。

　　3、限制諧波振蕩過(guò)程中電壓的產(chǎn)生

　　主要有兩種方式，首先是為了避免匹配成HW振參數(shù)，應(yīng)該改變電網(wǎng)對(duì)地容抗或互感器的感抗;其次是為了限制HW振的產(chǎn)生和發(fā)展，應(yīng)該在零序回路里增加阻力。具體的設(shè)計(jì)方式是：使用電容式電壓互感器或者是選擇性能良好的電磁式電壓互感器;增加電網(wǎng)的對(duì)地電容;在互感器的開口三角繞組端口處接消諧裝置或接阻尼電阻;在互感器高壓側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)大電容接地或經(jīng)電阻接地;使電壓互感器中性點(diǎn)不接地;在電網(wǎng)中性點(diǎn)處經(jīng)消弧線圈接地。

　　結(jié)語(yǔ)：

　　諧波在電力系統(tǒng)中對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生著很大的影響，電力系統(tǒng)諧波的出現(xiàn)，不僅使得電壓正弦波的質(zhì)量降低，而且還對(duì)電網(wǎng)的正常運(yùn)作產(chǎn)生一定的影響，因此，阿赫在實(shí)際中減少諧波對(duì)繼電保護(hù)的負(fù)面影響，減少其對(duì)繼電保護(hù)的干擾，從而使得電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定的運(yùn)行值得我們的研究。為了更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的運(yùn)行，需要采取各種有利的措施，以減少諧波對(duì)繼電保護(hù)的負(fù)面影響，此乃個(gè)人更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)的更好發(fā)展。

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