摘要：社会经济取得迅猛发展，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
引言
电网需用到各种电力设备装置，谐波是人们当前最为关注的问题。电力系统如果出现了谐波，将直接影响继电保护的运行状态，安全自动装置也不能照常使用，电力系统将失去原有的稳定性，甚至可能存在各种安全隐患。众所周知，谐波容易造成污染问题，因此必须采取应对措施，这样才能使电力系统呈现出稳定的运行状态。
1电力系统谐波
电力系统谐波就是在一个周期电气量中的正选拨分量，而频率就是基波频率的整数倍。在实践中，基波的主要频率会小于谐波的频率，其也称之为高次谐波。而电力系统则会受到谐波的影响，这样就会降低电压正玄波的质量，直接影响电网设备的质量。而随着电子设备以及电力电子设备的推广应用，这样直接的增加了变频调速设备的非线性负荷问题，进而增加了电力系统的谐波问题。而一些高次谐波的出现就会增加了维修工作的数量以及电网的损耗问题，这样就会导致自出现干扰使保护以及自动装置误动等问题，导致计量器件出现误差，给无线电通信系统带来一定的干扰，进而影响电气设备的应用寿命。
2电力系统中谐波对继电保护的影响
电力系统高压直电流运行中，系统产生的谐波会对继电保护设备产生直接的影响，导致在降低继电器保护效果、动作特性产生畸变同时，一定概率上增加了继电设备中继电器出现拒动的现象；同时，由于不同型号的继电器，其工作原理、设计性能有所差异，因此，对谐波带来影响的承受能力也有着很大的不同，其中谐波对高压直流系统会造成最显著的影响，由于谐波对继电设备的破坏程度比较大，严重者会影响到电力系统的正常运行，消耗并且加快电力设备和输电线路的老化速度。
2.1针对继电器与自动装置的影响
在电力系统中，不同的继电设备受到谐影响产生的结果存在差异化，谐波对电力系统中继电保护功能产生的影响主要是表现在继电器设备上，由于不同继电器在设计与使用功能上的不同，导致谐波对其的影响也不同。在电磁型继电器中，谐波在低于40%的情况下，电力系统所产生的误差将小于10%，但在动态电流的背景下，谐波对继电器影响较大，造成电磁型继电器发生拒动行为，而形成的原因是由于谐波的存在会将电压发生畸变，致使基波值数据变形，促使电压继电器拒绝保护电力系统同时，未能发挥自动装置的作用。
2.2针对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。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.3谐波会影响负序量元件，包括微机线路等
通常，电网的继电保护装置更多以负序电流增量为主，其组成部分包括两个:一个是线路保护，另一个为变压设备保护。电力系统可由不同的方式组成，谐波干扰是一个重要问题，在滤波器的作用下，将出现电流以及电压。保护回路出现了谐波，很难正确操作保护设备，甚至导致操作失误。微机线路可经常看到保护设备，它包含了不同的启动元件，最常见的有负序以及突变量。这些元件都可当作门槛电压量，也可称其为电流量，甚至是启动量。经大量实践证实，谐波可影响这些启动量，这样就很难准确判断出保护回路、逻辑回路等，由此导致误操作的发生。
3谐波对继电保护影响的应对措施
3.1，采用二次谐波，饱和变流器应用最多它可以保护继电器
当然，容抗或是感抗也经常出现在二次系统中，由此便有了谐振的出现。由此可见，系统固有频率必须与频率带相距较远，只有谐振不再出现过电压，继电器才能变得更加可靠。继电保护主要包含两种滤波器，其一为软件滤波器;其二是硬件滤波器，其中有源滤波器最为常见，还有一种无源滤波器。它们主要用于处理滤波，以防谐波造成严重干扰，具体可采用以下方法:对于有源滤波器来说，它还有一个别称(主动式滤波器)，它产生的谐波电流，方向与谐波相反，但大小是相等的，这样便可将系统的谐波彻底消除。这种滤波器的应用领域相当广，只是需花费较高的成本。无源滤波器的另一称呼:被动式滤波器，它主要是将电容器串联在滤波电抗器当中，一旦出现谐波频率，便可形成低阻抗回路，这样就能吸收这种频率所发出的谐波，使系统谐波下降。无源滤波器一般用于补偿电容器，只是无源滤波器不能广泛使用，但对于阶次比较单一的谐波，它可以完成滤除。因此，应用滤波器过程中，必须从实际情况出发，选择合适的滤波器。
设备如果产生了谐波，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。
3.2对谐波波形的改变有效抑制
电力系统输电、供电运行过程中，可对谐波利用继电保护装置抑制其波形出现改变的状态，此种方式的原理是利用继电保护装置自身具备的灵动性、快速性，自己选择性开展可观的评判，为了抑制电力系统内谐波波形发生变化，主要从以下两方面出发。
（1）详细了解谐波的指标情况。例如电压的实际波形、电流、电量出现畸变的原因，同时在这一基础上对定子接地系统使用三次谐波的形式进行搭建，进一步防止因基波检测疏忽而造成的谐波波形畸变现象。
（2）在充分利用变压设备相关差动保护的同时，使用高次谐波流中2次谐波，在充分应用变压设备保护的基础上，由2次谐波来带动差动继电器，从而降低继电保护设备出现失误性操作的概率，避免机电设备受到涌流误操作而带来的损坏。与此同时，采用增量型的元件，可以适当避免及改善负序谐波和稳态谐波带来的影响。
结语
广泛应用电力电子技术之后，谐波污染成为配电系统的主要问题，它使得继电保护系统无法安全运行。只有充分运用当前的技术，进一步优化继电保护的各种性能，正确区分谐波，才能避免继电保护受到谐波的影响。
参考文献
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[3]刘洵宇，白玉洁.电力系统谐波对继电保护的影响[J].城市建设理论研究，2016（17）：246.
论文作者:吴远记
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/23
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