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摘要：新型电力设备在电力系统中的应用造成非线性负荷的增加，电力系统在负荷压力下的运行会产生大量的谐波，谐波将会对电力系统的运行产生较为严重的影响。直接导致电力质量下降。特别是高压电力输送中，电力系统谐波破坏性更强。谐波会使电力系统运行出现异常。电力设备损坏严重，寿命和性能下降。谐波导致的不同程度电力系统事故，需要电力人员特别的对待，强化继电保护功能。找到消除谐波的方式成为电力系统完善的重点。本文探讨电力系统谐波对继电保护的影响，提出一些防范措施。
关键词：电力系统；谐波；继电保护
随着电力系统的快速发展，新型电力设备在继电保护中得到广泛的应用。电力系统中谐波问题受到人们的关注。要对电力系统谐波进行有效的监控，能够根据电力系统实际运行状况，强化继电保护理论研究，增强现场试验效果。能够对电力系统中谐波影响继电保护提出相应的建议。电力系统谐波将会影响到正常生产生活的安全性。因此，电力部门要对电力系统谐波及继电保护进行确认。
1继电保护作用
电力系统中变压器等发生故障的时候需要自动开启继电保护装置，但是故障将会导致系统设备出现短暂的问题。继电保护能够消除电力系统中谐波，之后在开启闭合，并且保证电力系统继续供电。继电保护装置将会使电力系统更加安全稳定的运行。电力系统安全稳定的运行需要继电保护装置发挥作用。
2电力系统谐波
最开始将谐波这个词提出来的是声学领域，并且谐波在上个世纪就得到了较多的关注和研究。通过参考相关的定义可知谐波的频率相对基波来讲是其整数倍，而谐波也是属于周期性的电气量正弦波分量。通常在电力系统中，都将谐波视为一种“污染”。因为谐波不仅对电网造成影响，使其难以得到正常的运行，也使得系统中电压正弦波的质量受到影响而降低。在如今的时代背景下，由于多个方面的因素造成电力系统中谐波的问题越来越严重，比如电子设备和高压直流输电在实际生活中得到广泛应用，以及像电子机车之类的非线性负荷不断增加等都在一定程度上加重了谐波问题的产生，使得电力系统难以在安全的状况下运行。
3电力系统中谐波产生的原因
虽说电力系统中的谐波问题比较严重，但是这里所说的电力系统并不是指全部而是有所特指，谐波问题通常都出现在汽车充电站以及电气化铁路的设备中。尤其是电气化铁路作为电力系统的用户里比较特殊的一个，其总体的波动是相对比较大的，因为它与其他的负荷情况有差异，而且包含了一定的不对称性及非线性。一般来说机车在运行的过程中非线性往往就会体现得比较明显并且电力系统中会被注入很多的谐波电流，而这便是电力系统中产生谐波的最大来源。除此之外，机车的运行过程也是在不断地开停，在这种情况下就使得有功冲击能力得到提升，进而导致出现电压波动或者闪变的情况。而最主要的出现谐波的原因还是与可控硅整流设备密不可分的，通常在实际的运行过程中这种设备并不能达到比较良好的状况，而且在一定情况下会使得平波电抗器能力降低，由此在输出的电流中就会存在脉动，这样就使得三相交流系统的对称性很难得到实现，而谐波就在这种状况下得以产生。
4电力系统谐波对继电保护的影响
4.1整流继电器
谐波的产生将会使整流继电器运行出现较多的交流量组合，不同组合在进行整流的同时，在输入交流量之后会将电流信号动作进行判断。这样继电器的动作也要在不同凸凹点上产生谐波分量。谐波动作特性效果将会越来越明显。电气量中形成的整流回路，在阻抗效果上会突出谐波分量，保证这种动作特性，根据不规则封闭曲线在发生接地短路故障的时候能够更好地突出谐波分量。整流中继电保护装置出现的拒动情况，也会通过电流回路产生的谐波分量进行交流输出，使继电器动作更为连贯，避免出现破损的情况。继电器在设计的时候，要充分的考虑到谐波的影响。
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4.2静态继电器
静态保护下的继电器会进行无机械运行。继电保护装置能够有效的将谐波进行分离去除。交流电路在微分比相器的应用上受到谐波分量的影响。同时根据比相器在正负极周性相比，相同的电量会导致不同的谐波分量。利用方波将电压进行控制，再触发器上造成拒动保护。电力系统中消除谐波的方法有很多。要限制震荡电压的产生。根据谐波参数，改善电网对互感器的感抗效果。采用零序回路的方法对谐波进行限制。电网对地电容效果也会在中性不接地的情况下制定限制条件。在中性点处经过消弧线圈处接地；在互感器高压侧中性点经电阻接地或者经大电容接地。在互感器上设置谐波消除装置，并且要阻断触发器电压双向控制，这样保证电压互感器能够在瞬间完成谐波消除。同时在双向控制中谐振回路阻尼将会根据自身的零序电阻调整进行谐波振动的释放。外接阻尼电阻为零的时候，不能够影响到继电器的运行，同时要时刻关注谐波分量的产生。继电保护装置能够多元化进行谐波的控制解决。并且不会影响到电力系统的正常运行。及时的检测谐波，消除谐波影响，对于提升电力系统运行效果具有重要的影响。
4.3电磁继电器
在电力系统运行的过程中需要将谐波定值误差控制在10%以下，这样继电保护装置会根据谐波量进行电流或者电压的调整。在静态下产生的谐波将会得到控制。同时谐波造成的拒动现象也会使继电保护装置运行，消除继电器中谐波对电压的影响。电压在继电器中设定的数值能够得到控制，同时引发的电压器变动也会使谐波含量出现影响。谐波分量会通过继电器产生的误差进行断路调整。
4.4感应继电器
电力系统受到磁场的影响，继电器会出现感应电流。感应电流与磁场相互影响，出现电磁转矩。影响到继电器转动效果。感应继电器会在这种状态下出现较大的惯性。运行效果会降低，但是谐波转矩将会对电力系统的运行产生一定的影响。谐波畸变下的电流运行会在不同分量磁盘中产生较大的转矩。感应继电器灵敏度也会随着电流频率的调整逐渐的降低。不同成都的谐波分量造成的转矩，也将会使转矩与谐波分量出现正负关系。感应继电器误动出现拒动都是由谐波分量有效数值与间相位差影响的。
5应对谐波造成影响的相关措施
谐波问题近年来受到了越来越广泛的关注，针对这个问题的解决措施也得到了进一步的研究。一般说来以下三个方面的措施是十分值得参考的：第一，严格按照专业的谐波标准综合考虑各个谐波源并进行详细分析。在这个基础之上再对谐波主要来源进行控制，比如滤波装置等的应用就对减少污染具有十分重要的作用。第二，建立一个监测系统对电力系统中的谐波进行监视和分析，便于更好地对谐波进行掌控。第三，针对一些严重受到谐波影响的继电保护设备更要将强监视和检查，并且适当应用技术提高继电器的性能，使其能够更好地抵抗谐波干扰。除去以上这些具体措施外，还应多加研究和分析，采用先进技术更好地解决谐波问题，保障电力系统的运行安全。
6结语
电力系统谐波对继电保护工作的开展具有重大的影响，不断地完善配电系统运行。谐波的应用受到更多的关注。电力系统出现的变动将会使继电保护阻抗结构产生变化，使电压、电流等更加的稳定。继电保护将不会受到外界因素的干扰。继电保护设备正常运行，提升电力系统供电效率。针对电力设备出现的异常状况能够谐波能够及时的进行反应。在根本上提升继电保护效果。同时在谐波的应用上应该安装相应的滤波装置，这样能够改善控制效果，降低谐波对电网的污染影响。同时对谐波进行有效的监控，将会更好地统计谐波水平。电力系统谐波对继电保护的影响要增强监控水平，提升抗干扰效果。
参考文献：
［1］孔海波,石庆喜,冯德品.电力系统谐波对继电保护的影响探究[J].山东工业技术,2015.
［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.
论文作者:沈丽君
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/15
标签：谐波论文; 电力系统论文; 继电器论文; 继电保护论文; 分量论文; 电压论文; 继电论文; 《电力设备》2017年第21期论文;