谐波对继电保护的影响与应对策略卜鑫链

谐波对继电保护的影响与应对策略卜鑫链

卜鑫链

（国网江苏省电力有限公司靖江市供电分公司江苏省靖江214500）

摘要：现代电力系统中的电子设备的数量急剧增加，复杂程度增加非常快，给电力系统的安全运行和稳定性带来了很大的影响，使用的继电保护装置中会产生谐波影响整个电力系统。对于继电保护装置要能够正确区分电路的运行状态，各种动作性能要避免外界的干扰，这是电力系统发展的趋势。本文对谐波对继电保护的影响与应对策略进行分析。

关键词：谐波；继电保护；影响；应对策略

谐波作为电力运行中难以彻底消除的因素，它对于电力系统各环节的运行都存在着潜在的危害，加强对于谐波的有效治理一直都是电力系统技术人员的工作任务之一。当前时期，随着谐波现象逐渐地成为了污染电力系统运行的主要因素，人们对于谐波的关注与研究迅猛增加，逐步地针对谐波的具体影响形态以及治理措施进行了分析总结，为目前继电保护方面的技术人员开展对于谐波污染的防治提供了诸多帮助。

1继电保护装置的重要性

由于电网的负荷能力较大，因此在高压运作之下，电力的各个元件和设备可能被损毁，进而影响电力系统的整体运作，继电保护装置的安装能够有效的保护电力系统运作的安全性，降低运行的风险性，确保电力系统安全稳定可靠的持续运行。继电保护装置的主要功能是在电力系统发生故障时，能够在第一时间内发出预警，并根据内部的编程进行轻微故障的处理，维护电网的正常运行，相对复杂的故障，继电保护装置能够及时反映给管理人员，提高故障处理的效率，同时减少不利的影响。

2谐波的危害

谐波污染对电力系统安全、稳定和经济运行构成潜在的威胁，对周围的电子环境影响大。具体的危害如：电源供应的影响。对电容器谐波的影响。统计数据显示，约70%在电容器的谐波故障出现。研究显示有矿物油浸渍绝缘电容器电压畸变的两年增加一倍的介质损耗因数的5%的条件下运行。在谐波函数中，电源线损坏，但也大大改善。高次谐波产生旋转磁场产生的涡流旋转电机铁损耗增加，同步电机过热阻尼线圈或感应电动机定子、转子生成额外的铜损。此外，引起振动转矩的谐波电流，电机转速变化定期。失真造成的电压、电机和变压器绝缘寿命会缩短。继电保护和自动装置的影响。谐波的影响，从而导致的主变压器和总线复杂压过流保护复合电压锁定的元素开始被误。也造成跳闸事故发电机负序电流保护故障。录像机故障的故障，影响实际故障记录。由谐波电磁和静电诱导，通信干扰。谐波干扰强度取决于距离的谐波电压、电流、频率和输电线路和通信线路和帧长度的大小。电力计量和文书中的角色常用的说明。研究表明高次谐波和负频率误差感应式电能，广泛使用的电路的谐波含量不能准确地衡量。当趋势的谐波和基本方向，该文书将会较少的电源，在发生的谐波电压线性用户，测量时的谐波及基本趋势，感应式电能表相反的方向不能被谐波和基代数和波能量网格谐波反措施-也部分抵消的根本动力。很明显，合理的解决办法，产生的电能计量，影响下的谐波不仅经济意义，并有助于谐波污染。可见，谐波严重影响电源系统是正常、稳定和安全的操作。

3谐波对继电保护装置的影响

3.1谐波对电磁型继电器的影响

当谐波的含量在0-40%以内，谐波的整定值的误差肯定不会超过10%，但是对于电力系统中的继电保护装置谐波的设定是根据电力系统中的基波电流或者基波电压来整定的，因此谐波必将对非静态状态下的继电保护装置产生一定的影响。当谐波存在时，受到谐波的干扰，当电压不稳定时，继电保护装置由于判断错误可能产生错误的行动指令，当电压呈现过高趋势时，继电保护装置可能对发出的指

3.2谐波整流继电器的影响

整流距离保护装置的振荡闭锁经常移动，主要是因为负序滤波器的三相电流单电压，序列过滤器通过连接构造之间的相电流互感器两相电抗变压器的连接。谐波电流和谐波是不相等的，非对称和负序过滤器，具有很大的谐波输出，加上分相电路谐波的放大效应，容易使整个直流脉冲，从而使得保护误动。

3.3谐波对静态性继电器产生的影响

电力系统的静态保护主要是运用了静态继电器、固态继电器和无机械运动的器件，因为静态性继电器对谐波的消除作用非常大，所以，它也是目前最受人们关注的保护装置之一。在组成该继电器时，依据相位比较原理，通过微分比相器和积分比相器对两个交流电进行比较，谐波分量均会使微分比相器和积分比相器受到影响：其中对积分比相器的影响是在正半周极性相同的时间，采用各半波积分比相器来进行比较的，在进行比较的各个电量中只要含有谐波分量的方波就会被切碎，并且会使积分比相器的电压下降，触发器不能正常工作，进而出现继电保护装置拒动的情况；微分比相器是把两个交流电均转换为方波，经过微分电路使其中一些方波生成脉冲，最后将生成的脉冲与其它方波进行对比，倘若存在谐波，那就会生成多个微分脉冲，且会使交流电量过零点的概率加大，最终会使继电器出现误动情况。

4继电保护装置中消除谐波的方法

由于继电保护装置谐波的产生情况存在差异，具体的谐波类型也不尽相同，所以在进行消除工作时，需要管理人员对其进行系统科学的分析，最终选择合理的消除办法，达到事半功倍的处理效果。

4.1在互感开口三角绕组端设置消谐装置

对于瞬间断续触发电压互感器，它的开口具有双向可控硅，在电力系统处于瞬间断续短接电压状态下，在互感器的开口三角利用电力系统本身的零序电阻和零序电压来增加谐波振荡回路的阻尼，实现释放谐波能量。根据电工学知识我们知道，在互感器开口三角增加阻尼电阻可以消除谐波，添加的阻尼电阻的组织越小效果越好，当电阻为0时，消除效果最佳，因此在双向可控硅进行瞬间断续短接就实现了外加阻尼的阻值为0。该种做法的突出优势是在消除继电保护装置的谐波时，没有对电力系统的其他构成部件造成影响。

4.2限制谐波振荡过程中电压的产生

主要有两种方式，首先是为了避免匹配成HW振参数，应该改变电网对地容抗或互感器的感抗；其次是为了限制HW振的产生和发展，应该在零序回路里增加阻力。具体的设计方式是：使用电容式电压互感器或者是选择性能良好的电磁式电压互感器；增加电网的对地电容；在互感器的开口三角绕组端口处接消谐装置或接阻尼电阻；在互感器高压侧中性点经大电容接地或经电阻接地；使电压互感器中性点不接地；在电网中性点处经消弧线圈接地。

结束语：

近年来，我国电力电子技术、能量变换技术等稳步发展，越来越多的非线性电力装置已经投入使用，而这些电力装置中，大多整流部分沿用传统的可控硅相控整流技术或者二极管不控整流技术，它们将产生大量的无功功率及滤波，可能对电力系统的用电设备造成威胁，甚至引发事故，带来不必要的经济损失。尤其电力系统出现短路或者电气设备处于非正常的运行状态，就会增加谐波的含量。可见，谐波污染问题已成为当前必须重视的问题，对电力系统的继电保护与安全运行产生直接影响，对电力系统安全运行造成威胁，只有采取有针对性地措施加以防范，才能更好地促进电力系统安全、可靠运行。

参考文献：

[1]电力系统谐波对继电保护的影响[J].杨艳燕，朱永珍，杨黎.科技视界.2016（24）

[2]浅析电力系统谐波对继电保护的影响[J].刘晓寅.科技创新与应用.2015（36）

[3]谐波对继电保护影响的探究[J].高朝辉.科技创新与应用.2014（29）

[4]关于谐波对继电保护影响的若干思考[J].魏刚.科技风.2015（11）