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。
关键词：电力系统；谐波；继电保护；影响
1谐波分析
1.1电力系统中的谐波
根据国际标准电工定义，谐波是一个周期电气量的正弦波分量，谐波的频率是基波的整数倍。现阶段，由于大量得分线性负荷接入电力系统，在设备与电网连接后，系统中的电流、电压会出现高次谐波，这些谐波会降低电能的质量，严重的会威胁到电力系统的安全和运行，是目前电力系统的公害之一。
1.2电力系统中谐波的危害
由于电力系统中的谐波对电力系统而言，其危害比较严重，综合起来主要包括以下几个方面：第一，对电网的整体质量产生影响；第二，严重危害电力设备的使用；第三，影响电力设备的正常运行；第四，干扰弱电系统的设备的正常运行。
2电力系统谐波对继电保护的影响
2.1静态机电设备
在电力系统中静态机电设备的运用比较广，因为静态继电器对于降低谐波的影响有一定的作用。静态保护装置包括固态继电器和静态继电器，两个交流电量的相位比较比较是微分比相器和积分比相器的比较，而在电器设备运行中谐波会对比相器的正常运行产生影响。因此，在比较两个电量时，如果其中一个具有谐波分量的条件就会切割方波，但是因为电压达不到预期电压值，电压就难以翻转。而两个交流带电已经转化成方波，在微分电路上形成脉冲，如果此时系统受到谐波的影响，微分脉冲就会增加。在增加交流电的情况下，就容易出现保护装置误动作，使得静态机电设备受到影响。
2.2整流型机电设备
以整流输入交流电或几个交流量最终整流而成的就是整流型机电设备，而其继电器的动作原理是电流信号和动作判断。如果某个电阻器拥有两个电气量的环形整流比相器，此时电流回路中出现谐波，其动作路径就会改变，出现一个规则的圆弧，而谐波量的增加也使得曲线上的凹凸点更加复杂。因此，在整流型机电设备中出现谐波，电流回路中含有谐波分量电流，就会增加整流比相器输出量的交流分量，并对继电器的工作路径产生影响。
2.3电磁型机电设备
虽然整定值会受到谐波的影响，但是如果谐波含量在一定的范围内，就不会增加整定值的误差。继电保护装置的基础就是基波电压或者电流整流，其动态作用的变化不会太大。但是如果继电设备中出现了谐波，并发生误动，在电压机电设备中其动作值就会因为高于基波的整值而产生拒动。当然，也有可能是空载变压器的切头中出现谐波，此时在谐波分量的影响下继电器也有可能产生误动，造成断路器跳闸的情形。因为电磁型继电器对定值误差的要求不高，所以如果谐波含量不超过10，其受到谐波的影响就比较小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是如果谐波含量比较大，而且各次谐波衰减比较慢，出现电磁型继电器误动就会造成严重的系统事故。
2.4感应型机电设备
在感应型继电保护装置中，其动作速度慢、惯性大，这样就削弱了谐波的影响，使得谐波转矩的作用变小，对感应型机电设备的影响小。但是如果因为磁场作用继电器圆盘或圆筒中产生了电流，而另一个磁场的作用产生了电磁转矩，此时在电磁转矩的影响下圆盘或圆筒就会发生旋转。如果此时输入一定频率，在畸变电流谐波分量的影响下继电设备中的磁盘会出现附加转矩，当转矩与电流谐波分量和基波分量等转矩的和相等时，继电器的灵敏度就会降低。而且谐波分量包括整数和负数，继电保护装置中就可能出现误动或拒动的情形。如果电力系统出现了谐波，三相谐波不相等也不对称，负序滤波器就会加大谐波输出，放大裂相回路对谐波的作用，增加整流出的直流脉动，出现保护误启动。
3预防措施分析
3.1谐波抑制措施
目前，在谐波处理上通常采用两种方法：一是采取措施减少电力电子设备自身产生的谐波；二是增设滤波装置滤除电网中的谐波。对于第一种方法，一般采用的是多脉动整流方法，是按一定的规律将两个或多个（通常为偶数个）变流器进行组合，通过移相变压器对电网电压进行移相，使得各个整流桥输入电压存在一定的相位差，从而获得整流负载电流之间的相位差，不同相位差的整流负载电流在电网侧的叠加，可以使某些次谐波相互削弱或抵消，从而实现电网侧电流的正弦化矫正。
对于谐波抑制的第二种方法，在工程中装设的滤波装置包括无源滤波器和有源滤波器，无源滤波器价格相对低廉，采用电容C和电感L元件组成滤波电路，在谐振频率下合成阻抗为零，迫使该次谐波电流流向滤波支路，不能传播到电网造成危害，但是其滤波效果有限；有源滤波器在工程应用时要备有谐波发生源和大功率晶闸管元器件，还要配有跟踪控制和脉宽调制系统，其滤波效能优越，但成本稍高。
3.2改进继电保护的措施
对于改进继电保护主要由两方面的措施：辅助措施和自主措施。如选择辅助措施，可采用配电系统中自带的频率测试仪对谐波频率进行测试，以辅助继电保护装置对电压、电流进行测量和值的比较；也可以以使保护中的输入信号正常为目的，增加滤波装置；也可以以使继电保护装置只反应突变量，且仅反应突变量为目的，接入一个微分电路于继电保护装置的执行元件前，也就是说，使用反映增量的装置；或者加装谐波闭锁环节于配电系统中的各类保护间。对于自主措施，是以继电保护装置自身为基础，通过对继电保护装置的动作整定值进行合理设定，以使继电保护装置的动作正确、可靠。
结论
随着我国经济的发展，人们对电力的需求量在逐渐增加，并提出了更高的要求。但是在电力系统运行中经常会出现谐波，影响着继电保护的正常运行，也降低了电压正弦波的质量，严重制约了电网的正常运作。因此，在电力系统实际运行中，要认识到中电力系统谐波对继电保护的负面影响，在这样的基础上采取有效的对策降低其对继电保护的干扰，为电力系统安全稳定的运行提供保障。同时也要采取有效的措施保证电力系统继电保护的正常运行，减少电力系统中的谐波，为电力系统的稳定运行和经济社会的发展提供保障。
参考文献：
[1]程丽.电力系统谐波对继电保护的影响研究[J].中国新通信，2017，19（01）：97.
[2]郭冰，王维川.电力系统中谐波对继电保护的影响[J].经营管理者，2015（03）：343-344.
论文作者:郭韶昕1,杨晓成2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/17
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