白明利
国电电力朝阳热电有限公司 辽宁朝阳 122000
摘要：现阶段，我国社会经济水平显著提升，在这样的背景下，涌现出大量的新型电气装置，这使得国家电网和经济增长有很大的影响。电网逐渐与人们的生产生活接轨，同时也增大了非线性负荷以及电网谐波量。电力系统由于产生如此多的谐波量，对电力设备造成了不同程度的影响，这点主要表现在继电保护设备方面。本文针对谐波如何影响继电保护装置这一问题展开详细分析，最后分析了具体的改进策略。
关键词：继电保护设备；谐波；应对策略
1电力系统中的谐波与继电保护概述
所谓谐波主要是指在电流中含有的频率为基波整数倍的电量，在非正弦周期性傅里叶级数分解后，基波频率电流也会产生较大的电量。例如，在高压直流电量传输的过程中，一旦电路系统出现短路故障，电力系统就会受到谐波带来的影响，进而使电力设备受到损坏，同时很大程度将减短绝缘设备的使用寿命；一旦继电保护设备或是相关装置发生拒动，会对整个电力系统造成安全影响，最终引发严重的电力事故。因此，在电力系统运行中，需严格依据继电保护原理和自动装置的原理，控制谐波对电力系统产生的影响，确保电力系统的稳定运行。
2电力系统谐波对继电保护的影响
2.1静态机电设备产生的影响
在电力系统中静态机电设备应用范围广泛，而因为静态的态继电器会在一定程度上降低谐波的影响。而对静态保护装置中主要包括了固态继电器、静态继电器两种类型，两个交流电量中的相位比较主要就是微分比相器以及积分比相器二者的比较。在电器设备运行中出现的谐波会直接影响相器的正常运行。对此，在进行电量比较过程中，如果具有一个谐波分量条件则就会切割方波，但是以内两个电压无法实现预期的电压数值，这样就会影响电压的翻转。两个交流带电就会转化形成方波。而微分电路中形成脉冲则系统就会受到谐波的影响，微分脉冲就会增加。在交流电的影响之下，则就会出现保护装置的误动作，进而影响静态的机电设备。
2.2继电器与自动装置产生的影响
继电设备一旦出现基波整定或谐波，继电设备很容易被启动。然而，谐波电压只要进入了继电设备，正误差最可能出现，此时低压继电设备很容易出现失误。想要快速启动电磁继电设备的话，一定不能出现很大的定值误差。谐波只要不超过10%的含量，很容易影响到继电设备，且其影响力相当大。值得注意一点，谐波超过一定含量，且次谐波逐渐衰减时，一旦电磁继电设备发生误操作，电力系统将无法正常运行。谐波是故障录波设备不能正常启动的主要因素，它可影响频率仪的最终测试值，降低其准确度，同时还可导致设备合闸出现极大的误差角。
2.3整流型继电设备与距离保护的影响
在电力系统出现故障时才能激发系统的继电保护功能，通过继电器的保护有效地将故障排除在外，来保证电力系统的正常运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当电力系统出现障碍时，基波的阻抗值以及误动值比较大，谐波便会产生较大的电流分量，而出现过多的滤波阻碍电力系统中继电器设备发挥其保护作用，若滤波处理不及时，不仅会导致继电设备出现误动，还可能产生误操作的状况。电力系统相关数据表明，当谐波在小于5%的情况下对继电保护设备的影响较弱；因此，谐波含量低，才能确保继电保护系统的正常运作。但在电力系统实际运行中，由于各种因素的影响，从而导致谐波的含量常高于5%，因此，谐波对继电保护设备中的整流型系统与距离保护系统的影响往往较大，在电流内存在谐波的情况下，三相谐波有着不相同等特点以及不对称特点，若在电力系统继电保护设备附近设有并联电容器，就会对谐波进行放大，进而使滤波装置产生更大的谐波，使电流脉动巨大变化，导致继电保护对电力系统产生错误的操作。
2.4电磁型机电设备的影响
在运行中，整定值会受到谐波的影响，谐波含量就会在特定的范围中，不会增加整定值误差范围。继电保护装置的基础则就睡基波电压以及电流整流，其动态作用之间的变化相对较小。而如果在继电设备中存在谐波问题，并且出现动态问题，电压机电设备中的动作值就会在大于基波的作整值，进而出现拒动的问题。而在实践中，在空载变压器的切头中也会出现一些谐波问题，在这个时候谐波分量就会给继电器带来一定的影响，进而导致其出现误动等问题，导致断路器跳闸的问题。而在电磁性继电器中其对于定制误差的影响不高，如果谐波含量小于10，则机电设备受到谐波的影响则相对较小；而如果谐波含量相对较大，谐波衰减速度则就相对较慢，这样就会因为谐波影响导致电磁性继电器误动问题，进而导致较为严重的系统事故与问题。
3谐波对继电保护造成影响的有效应对措施
在电力系统内要降低谐波对继电保护设备产生的影响，可从谐波本身出发进行改造，来预防谐波产生出振荡电压，并得到合理的控制，应从下列两个关键点开展工作。（1）考虑谐波匹配振参数的因素，从改变电力系统的抗容量或交感器的感抗性出发，来降低谐波的匹配参数。（2）采用增加阻尼的方式，来防止谐波振荡电压的出现。在实际操作中，通过对电力系统中的对地电容、交感器设备进行合理的应用，并将电力阻尼放置在电力交感器的三角组合处，以改善电压互感体系。同时，需注意电阻上交感器的中性点不能与地面接触，且需在电力交感器设备上加入某些滑谐器件或元部构件，并保证这些元件都处于互感器的三角绕组处，才能将电力交感器与双向可控硅相接触，实现电压在短接连接的同时达到瞬间断续的效果。此外，依靠增加电力系统的回路值来改变谐波出现振荡电压的现象，通过采用阻尼的电阻与电力互感器进行消谐，从而可应对电力系统内出现多频率谐波振荡电压的问题。因此，在电力系统实际运行中，将消协装置安装互感器的三角部位，此举不但可以将多频率谐振现象有效解决，同时十分利于电力系统的区分以及斜振接地。
此外如果设备产生了谐波，必须合理调节其电源加装功率，也就是说制造设备过程中，必须先考虑这点，这样才能使谐波问题得以解决，以防谐波对控制电网造成严重污染。谐波分析很有必要，想要得到电流数据必须使用AD卡，各次谐波参数需用到傅立叶变换，进行数据处理后可得到结果，这样便可将谐波消除。不过计算电抗器，或测试现场谐波时，过程比较复杂，它只能用于固定负载，一旦负载发生波动，将影响到滤波效果。只有认真分析参数，结合实际的运行状况，功率因素如果明显下降的话，谐波是最大的诱发因素，通过以上途径，有利于电网更快、更稳定地运行，因此该问题值得引起重视。
结语
在电力系统对用户提供输电供电的过程中，谐波会对自动保护系统、继电装置造成极大的影响，常会导致系统产生误动或拒动的情况。因此，在实际运行中，需要围绕谐波对继电保护所造成的影响开展深入分析，找出误动、误操作的具体发生原因，同时针对问题尽快制定出有效的应对、完善措施，让继电保护系统能正常投入使用，确保整个区域电网的供电稳定性。
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论文作者:白明利
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期
论文发表时间:2019/3/26
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