论继电保护中谐波的影响与应对.pdf

论继电保护中谐波的影响与应对【摘要】随着电力技术的发展和大型电力系统的广泛应用，尤其是新型电气设备的涌现，在电力运行中的谐波问题已经严重影响到电力的安全使用，我们必须要高度重视继电保护中谐波对电力系统的影响。本文通过对谐波的分析和阐述，从不同角度介绍继电保护中谐波的影响，结合电力系统运行的实际情况，提出了应对措施和建议。【关键词】继电保护；谐波；影响；应对措施；建议由于用电范围在不断的拓宽，用电量在不断加大，所以电力系统的安全稳定运行，成为其主要管理工作任务。为了降低突然断电对居民生活和工厂运作等带来的严重损失，电力系统引进了继电保护装置。近年来的实践数据表明，继电保护装置的投入使用，大大提高了电力运行的安全性和稳定性。但是我们也应该注意到，继电保护装置中的谐波对电力系统的运行带来了负面的影响，下面将对其进行简单的分析。1、谐波的概述谐波源于声学，也简称为hw，在电工学中是指一个周期的电气量的正弦波分量，它的频率能够达到基波的数倍。近年来，一些研究学者将不是基波整数倍的谐波称为分数谐波或者间谐波，将一些频率低于工频的间谐波称为次谐波。在电力系统运行过程中，谐波产生的根源是非线性负载，也就是说大量的非线性负载介入到电力系统中，作用于电力系统中的电流和电压，产生高次谐波。在电力系统中，产生谐波必将影响供电质量，严重的情况会危及到电网的安全。目前已经将谐波定义为电力系统运行的公害。2、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。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令拒绝执行。3.2谐波对感应型继电保护装置的影响。感应型继电保护装置的圆筒或者圆盘在磁场的作用下肯定会产生感应电流，感应电流和空间中的其他磁场的互相作用出现电磁转矩，导致圆筒或者圆盘转动。受畸变电流产生的谐波分量一定会在继电保护装置的磁盘上产生附加转矩，继电保护装置的启动灵敏度必将会随着输入电流的频率增大而产生变动，对于三次谐波分量和五次谐波分量产生的转矩对继电保护装置的灵敏度影响更大，产生的根源是畸变电流作用是继电保护装置的磁盘上产生的转矩等于该感应电流中的各次谐波分量和基波分量产生的转矩总和。3.3谐波对整流型继电保护装置的影响。整流型继电保护装置的主要特点是对输入的交流量进行整流，或者对若干个输入交流量在组合之后进行整流，继电保护装置的动作特性是和整流之后的电压或者电流信号和动作有关。根据分析我们得出以下结论：每隔两π/n时就会产生凹点或者凸点。下面以两个电气量的环形整流比相器回路构成的方向阻抗继电保护装置为例，在分析回路中的谐波含量过程中，继电保护装置的动作特性呈现出一个不规则的封闭曲线，在曲线上有很多凹凸点。如果输电线路中发生接地短路，整个电路的谐波分量会很大，进而导致整个继电保护装置拒动，影响电力系统的稳定性和可靠性。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限制谐波振荡过电压的形成。对于这个问题的解决方案可以从以下连个方向来解决电力系统中的谐波过电压。首先是在零序回路中增加阻尼，减少谐波振荡的产生和扩大，另一个解决途径是改变电力系统对地容抗或者互感器的感抗，避免形成匹配谐波振荡参数。在具体的继电保护装置中有以下六种设计思路：第一，在互感器的开口三角绕组端口加设阻尼电阻或者消除谐波装置；第二，增加电力系统的对地电容，增加对地容抗；第三，在互感器的高压侧的中性点使用大电容接地或者电阻接地；第四，继电保护装置使用性能较好的电磁式电压或者电流互感器；或者使用电容式电压互感器；第五，电压互感器的中性点禁止直接接地；第六，在电力系统的中性点使用消弧线圈接地。以上两种种具体的处理办法有其特定的优势同时也存在局限，工作管理者必须进行系统综