摘要：在科学技术和社会经济的发展带动下，电力行业也迅猛发展，电力系统较之以往更加发达完善。而在这之中存在的谐波问题具有很大的负面影响，不利于保证电力系统在运行过程中的安全有效性。应对这种谐波造成的影响，必须在详细分析的基础上采取适当措施进行解决。本文旨在通过对谐波及其造成的影响进行一个综合性的分析，从而为解决谐波问题保障电力系统在运行过程中的安全性提出可供参考的建议。
关键词：电力系统；谐波；继电保护；影响
引言
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。
1谐波和继电保护概述
根据国际标准电工定义可知，谐波是正弦波分量并处于一个周期电气量中。通常情况下谐波的频率是基波的n倍（n为整数）。近年来学者对于谐波的研究越来越多，其中一些学者在分数谐波中纳入非基波整数倍的频率，却在次谐波中纳入工频以下的频率。实际当中主要是谐波影响继电保护，谐波产生于电力系统中，是在电力系统连接电气化汽车、办公电子设备、电弧设备、非线性负载等非线性负荷过程中产生的，进而影响了系统的正常电压、电流，最终形成较高的谐波。而在电力系统中产生谐波后就会威胁经济性运行、电力系统安全性、电能质量水平。所以，当前电力系统运行中亟待解决的一个问题就是谐波污染。继电保护在电力系统运行中发挥着重要的作用，电力系统某一环节出现故障或者问题时，就需要运用继电保护装置迅速隔离故障，进而将事故影响范围控制在一定范围内，保证其他环节不受到影响，最终达到保证电力系统稳定运行、正常运行的目标。实际当中检验状态是继电保护装置的主要功能，并以设备中的状态检修参数为依据实现调整和试验功能，进而保证电力系统中的问题能够被及时的发现和解决。电力系统运行中要将电力系统故障损失控制在最低，就应当科学、合理的运用继电保护装置，进而使得供电效率负荷要求。这个过程中，应当充分考虑和排除因谐波而造成的影响，在熟练了解谐波继电器保护装置构建影响的情况下，采取有效的防护措施。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
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。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消除电力系统中谐波的最有效办法
首先，监测与分析谐波，构建完善的电网谐波检测系统，特别是要做好高含量谐波系统的继电保护工作，实时了解系统中谐波与潮流分布情况。其次，将滤波器安装在内，如可以将有源电力滤波器安装在内，并以动态形式抑制谐波，补偿无功新型电力电子装置，这一装置安装以后，就能根据谐波情况进行补偿，尤其是能够检测出其中的基波分量，减少电网阻抗，降低谐波对电力系统的危害。最后，使用高功率因数整流设备，并对其进行改造，使其不产生谐波，确保其电流与电压处于相同相位。但这种方法只能应用于设备设计阶段，也只有这样才能使谐波得到更好的抑制。
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]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.
[3]李长录.谐波继电保护———煤矿电力系统中一种检测初期接地故障的新型保护技术[J].煤矿安全，2016，08：58~61.
[4]洪佩孙，陈淮金，孙亚芹，浦南桢，朱慧玲.大容量非线性负载所产生的谐波电流对系统继电保护影响的研究[J].江苏电机工程，2016，04：1~10.
[5]韩天行，梁志成.电力系统继电保护及自动化设备电磁兼容标准的发展动向[J].广东输电与变电技术，2015，01：9~19.
[6]易建刚.供电系统中谐波对LZ-21型阻抗继电器的影响分析[J].广东科技，2015，24：112~114.
论文作者:杨晓霞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/21
标签：谐波论文; 电力系统论文; 就会论文; 继电保护论文; 继电器论文; 电流论文; 基波论文; 《电力设备》2018年第14期论文;