简析电力系统谐波对继电保护的影响论文_孟祥亚

简析电力系统谐波对继电保护的影响论文_孟祥亚

(单位河南理工大学 277414)

摘要:本文主要根据谐波污染的危害性,重点介绍谐波对继电保护的影响,将谐波对电力系统的破坏降至最低。并且在具体的论述中将具体涉及谐波对静态型继电器的影响、整流型机电设备的影响、电磁型以及感应型机电设备的影响。根据谐波对继电保护的影响,提出防范继电器保护的措施,促进电力系统的正常运行,电力企业的长远发展。

关键词:电力系统;谐波;继电保护

经济的发展为推动科技创新提供了条件,近几年来电力行业迅速发展,为了适应新的发展形势,继电保护也应跟上时代发展的步伐。但谐波污染却在阻碍电力系统继电保护的运行,扰乱电力系统,使得继电保护散失保护的功能,降低电力系统的经济性与安全性。所以在电力行业高速发展的过程中有必要研究谐波对继电保护的影响,保护电力系统的正常运行。

1 谐波与继电保护研究

谐波主要是一个周期电气量中的正玄波分量,在一般的情况下谐波的频率是较高的,而谐波的主要危害是对继电保护的影响。因为在电力系统电气化设备、办公电子设备、电弧设备等运行的过程中不可避免地会产生一定的谐波,而这些谐波主要是在设备运行的过程中通过影响系统的电压、电流等形成的,造成谐波污染,影响电力系统的正常运行,降低电力系统的安全性与稳定性。因而在电力系统中应注重谐波产生的影响,将其影响降至最低。而继电保护主要的作用是保护电力系统的正常运作。在电力系统发生故障的时候,使用继电保护装置将故障进行隔离处理,防止危害的进一步扩大,保护其他设备不受影响。继电保护装置的重要功能就是检验功能,根据设备数据进行检修,并结合调节功能、试验功能,发现电力系统中存在的问题,及时解决问题。但要保证继电保护发挥其应有的作用,应着重考虑谐波的影响,防止谐波影响继电保护装置的功能,采取有效的措施防止谐波对继电保护装置造成影响。

3谐波对继电保护的影响

3.1 谐波对静态机电设备的影响

静态保护装置可以为固态继电器和静态继电器。由于静态继电器能降低谐波产生的影响,所以在电力系统中运用较广。在相位比较中,两个交流电量的比较主要是微分比相器与积分比相器的比较,因为谐波在电器设备运行中主要影响的是比相器的正常运行,造成两个电量在比较的过程中,如果其中一个具有谐波分量的条件,会对方波进行切割,最终由于电压没能达到预期电压值造成电压无法翻转。此时两个交流带电都转化成方波,并在微分电路上形成脉冲,一旦有谐波的作用,就会产生许多微分脉冲,并在交流电增加的情况下,保护装置容易出现误动作,影响静态机电设备。

3.2 谐波对整流型机电设备的影响

整流型机电设备主要是以整流输入交流电或由几个交流量最终整流而成的。在整流型机电设备中继电器的动作原理主要是电流信号与动作判断。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆谐波对整流型机电设备的影响具体表现在,某一电阻器在拥有两个电气量的环形整流比相器的情况下,一旦电流回路中存在谐波,动作路径就会由一个不规则的曲线转变为一个规则的圆弧,而曲线上的凹凸点会因谐波量的增加而变得复杂。所以谐波对整流型机电设备的影响主要是因为电流回路中含有谐波分量电流,直接导致交流分量在整流比相器输出量的增加,影响继电器的工作路径。

3.3 谐波对电磁型机电设备的影响

谐波会对整定值造成一定的影响,但只要谐波的含量没有超过一定的范围,整定值的误差也就不会太大。在继电保护装置中,基波电压或者电流整流作为基础部分,在动态作用下不会发生太大的变化。但在继电设备中一旦有谐波的存在就会发生误动,并且在电压机电设备的动作值高于基波整值时,会产生拒动。而另一种情况是在空载变压器的切头中存在谐波的情况,继电器便有可能在谐波分量的影响下产生误动,使得断路器跳闸。

3.4 谐波对感应型机电设备的影响

感应型继电保护装置的重要特点是动作速度慢、惯性大,因此谐波转矩的作用不大,不会对感应型机电设备产生影响。但在继电器圆盘或圆筒中因为磁场作用产生的电流,由于另一个磁场的作用产生电磁转矩,这时圆盘或圆筒会在电磁转矩的影响下发生旋转。并在输入一定频率后,由于继电设备中的磁盘在畸变电流谐波分量的影响下产生附加转矩,在转矩相当于电流谐波分量与基波分量等转矩的和时会降低继电器的灵敏度。并且由于谐波分量不仅有整数还有负数,所以继电保护装置中就很有可能出现误动或拒动。

4降低谐波影响的措施

首先应认识到谐波对继电器保护装置的危害性,并在选择继电器的过程中根据动作原理,降低谐波对元器件的影响,可以根据需要选择弱电继电器、零点检测等;其次在继电器的选择上还可以选择变流或速饱设备达到保护电压器差动的作用。最后由于在谐波容抗和感抗间相互作用的情况下,电力二次系统很容易产生谐振,在这种情况下可以通过删除谐波含量较低频率带的方法,降低谐振的影响。

5结束语

电力系统受谐波的影响较大,因此在实际运行过程中应充分了解谐波对不同的电器设备的影响,将谐波对电器设备的影响降至最低,让电力系统发挥正常的电继保护功能。并在此基础上根据实际需要了解具体的降低谐波对继电保护影响的方法,有效地控制谐波污染,促进电力系统的正常运作。

参考文献

[1]胡旭彬.浅谈电力系统谐波对继电保护的影响与措施[J].科学时代,2012,(23).

[2]杨蜀.电力系统谐波对继电保护的影响分析及应对措施[J].机电信息,2013,(21):24-25.

[3]陈震.有关电力系统谐波对继电保护的影响分析[J].中国新技术新产品,2012,(24):75-76.

论文作者:孟祥亚

论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期

论文发表时间:2016/6/2

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