摘要：新時期，電力系統(tǒng)為了滿足社會不斷發(fā)展的需要，面臨的挑戰(zhàn)也越來越多，電力系統(tǒng)在運行過程中使用的各種設(shè)備也在不斷增加。因此導(dǎo)致諧波問題變得越來越嚴重，諧波對于個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行都會產(chǎn)生一定的影響，因此消除帶波影響，加強對于繼電保護的保護成為了電力企業(yè)重點關(guān)心的問題。因此，近年來廣大電力行業(yè)的工作者對于諧波的探究越來越多，就諧波產(chǎn)生的途徑進行了分析，然后分析了諧波影響繼電保護系統(tǒng)的具體表現(xiàn)，最后分析了為了減少諧波對于繼電保護系統(tǒng)的影響需要采取的針對性策略，為促進單利系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性有一定的參考價值。

1、前言

在電力系統(tǒng)運行過程中，由于運行設(shè)備的數(shù)量和種類不斷增加，隨之產(chǎn)生的諧波是不可能徹底消除的，并且諧波對于繼電保護系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有一定的干擾，所以重視諧波的整治工作，減少諧波的不良影響，是近年來電力系統(tǒng)的工作人員致力解決的問題，隨著諧波現(xiàn)象對于電力系統(tǒng)來講變成了一種污染，所以對于諧波的關(guān)注程度越來越深，對于諧波的研究力度也在不斷增大，分析諧波對于繼電保護系統(tǒng)的主要影響，然后采取針對性措施是保障繼電保護系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

2、繼電保護所受諧波影響的具體表現(xiàn)分析

諧波指的是電流中超過基波的頻率整數(shù)倍的非正弦的周期性電量，處于正常供電環(huán)境中的電流及電壓從理論上講都應(yīng)該處于正弦波的狀態(tài)。因此，諧波污染會對電力系統(tǒng)運行造成破壞性影響，其對繼電保護的影響尤其嚴重，具體的繼電保護影響表現(xiàn)大致如下：

2.1對不同繼電器的影響

2.1.1電磁型繼電器

電磁繼電器的轉(zhuǎn)矩和流經(jīng)此繼電器所有線圈的有效電流值的平方呈現(xiàn)正比例關(guān)系，一旦諧波與基波之和高于繼電器動作所需的電流值，繼電器就會相應(yīng)地開展各種保護動作。而諧波的存在增加了有效電流值，一旦諧波的含量達到此電流值的10%以上，它就會使繼電器產(chǎn)生錯誤動作，進而誘發(fā)電力系統(tǒng)故障的出現(xiàn)。

2.1.2感應(yīng)型繼電器

感應(yīng)繼電器的工作以感應(yīng)電流以及空間的其他磁場作為動力開展工作，圓盤在本磁場的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流，而此感應(yīng)電流則會與其他磁場呼應(yīng)，進而產(chǎn)生使圓盤得以轉(zhuǎn)動的電磁轉(zhuǎn)矩。而諧波的存在則會導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩的增加，使圓盤的轉(zhuǎn)動速度變快，為繼電器工作造成誤動或是拒動的問題，進而使繼電器受到影響。但是，感應(yīng)型繼電器具有較高的賡睦，圓盤轉(zhuǎn)動的速度較慢，受到諧波的影響不甚明顯。

2.2對繼電保護設(shè)備的影響

2.2.1距離保護

繼電保護設(shè)備開展距離保護共同工作，是以線路固定距離內(nèi)測量的基波阻抗值為基礎(chǔ)進行變化的，如果系統(tǒng)中存在過高的諧波分量就會導(dǎo)致實際的阻抗值嚴重偏離基波的阻抗值，進而造成繼電保護設(shè)備距離保護的失效，或造成繼電器誤動現(xiàn)象。

2.2.2零序保護

繼電保護設(shè)備開展零序保護工作，是以通過線路非平衡狀態(tài)的零序電流的最大值為基礎(chǔ)具體實施，一旦線路電流中出現(xiàn)過高的3次諧波分量，不平衡的零序電流會迅速增加，進而導(dǎo)致零序保護動作失于精準(zhǔn)，阻礙保護作用的實現(xiàn)。

2.2.3計算機

諧波通過影響計算機的電源供給系統(tǒng)，以及模擬量的輸入回路，達到對于繼電保護賴以現(xiàn)的計算機工作的影響。具體來講，計算機線路的各項啟動保護元件，如負序量啟動、突變量啟動等，都是以門檻的電流或電壓量作為其啟動量，這些啟動量一旦遭遇諧波影響，必定造成回路所發(fā)信號的錯誤，同時，輸人回路中存在過高的諧波，會導(dǎo)致計算機對于電流模擬的失真，進而影響計算機的實際控制工作。

3、如何減少諧波對繼電保護系統(tǒng)的影響

為了提高電力系統(tǒng)的運行效率和運行穩(wěn)定性，在降低諧波對電網(wǎng)不利影響的同時，還要保障電力系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的安全。在實際使用中，必須針對電力系統(tǒng)諧波對繼電保護的具體影響在完善繼電保護性能的同時，增強對相關(guān)應(yīng)對措施的研發(fā)。

3.1杜絕電力系統(tǒng)諧波振蕩電壓

為了保障電力系統(tǒng)安全性，應(yīng)改變諧波互感器感抗性能以及電力系統(tǒng)容抗，避免其與電力系統(tǒng)諧波形成的參數(shù)相匹配。另外，在預(yù)防諧波發(fā)生諧振的同時，還應(yīng)增強電力系統(tǒng)的零序回路阻尼。因此，在電力系統(tǒng)設(shè)計中，為了保障電力系統(tǒng)設(shè)備的正常運行，應(yīng)使用性能優(yōu)良的電壓互感設(shè)備，以改善電壓互感體系，并增加電力系統(tǒng)的對地電容。同時，在電力系統(tǒng)中互感器的三角位置接人定值阻尼電阻和消諧構(gòu)件，可以杜絕電力系統(tǒng)互感設(shè)備中性點接觸，面在電力系統(tǒng)的中性點區(qū)域，可以取消直接接地，而采用電阻與地進行有效連接。在電力系統(tǒng)互感器的三角位置，通過設(shè)置對應(yīng)的元器件和消諧構(gòu)件，并在電力系統(tǒng)實施“瞬間斷續(xù)”時，與電力系統(tǒng)互感設(shè)備的可控硅進行有機連接，可以保障電力系統(tǒng)的電壓互感設(shè)備相關(guān)區(qū)域及時產(chǎn)生瞬間斷續(xù)作用。實踐應(yīng)用中，在使用零序電阻的同時，增加電力系統(tǒng)諧振回路阻尼電阻值，可以保障電力系統(tǒng)控制序列的相關(guān)電壓值。在對電力系統(tǒng)電壓可感設(shè)備、阻尼電阻角開口相關(guān)位進行諧波消除時，由于消諧效果與阻尼電阻大小成反比關(guān)系，因此當(dāng)電力系統(tǒng)阻尼數(shù)值為時，消諧效果最仹，而雙向型可控硅瞬間斷續(xù)短接，就相當(dāng)于電阻阻尼數(shù)值為，此時諧波不會對電力系統(tǒng)自動檢測以及電磁型繼電設(shè)備產(chǎn)生影響。因此，在實際電力系統(tǒng)應(yīng)用中在互感器的三角位置設(shè)置消諧裝置，不僅能有效解決電力系統(tǒng)的多頻率諧振現(xiàn)象，而且對電力系統(tǒng)諧振接地以及電力系統(tǒng)區(qū)分都有重要作用。

3.2應(yīng)對電力系統(tǒng)諧波變形

在電力系統(tǒng)運營中，主要通過繼電保護裝置的選擇性、速動性以及靈敏度對繼電保護進行客觀評價。在了解電力系統(tǒng)諧波指標(biāo)惡化狀況，明確電流、輸入電壓波形形變原因的同時，可以充分利用電力系統(tǒng)的次諧波來構(gòu)建定子接地保護系統(tǒng)，杜絕電力系統(tǒng)因基波檢測疏忽而造成的諧波波形變形。另外，在充分利用變壓設(shè)備相關(guān)差動保護的同時，還可利用電力系統(tǒng)高次諧波涌流中的次諧波成分，開發(fā)使用次諧波制動的差動繼電器，從而有效避免電力系統(tǒng)繼電保護誤動，從根本上杜絕因涌流引起的誤操作。在電力系統(tǒng)諧波防護中，變壓器差動保護主要是利用了速飽和變流器以及次諧波進行制動。對于高頻保護，則將半波比相改為正、負半波均比相和“與”門出口即全波比相或加裝諧波閉鎖，從而保障高頻裝置的正常使用。在超高壓電網(wǎng)高級保護中，通過對輸入信號的有效濾波，可以有效防范諧波對繼電保護的影響。而在負序振蕩閉鎖元件中，通過加裝不致過長延遲動作時間的小濾波器，可減少諧波誤動，保障繼電保護裝置順利運行。另外采用增量型元件，可避免電力系統(tǒng)負序和穩(wěn)態(tài)諧波的影響。

結(jié)語

綜上所述，由于電力系統(tǒng)諧波對繼電裝置及其自動保護系統(tǒng)具有重要影響，常常會導(dǎo)致系統(tǒng)誤動或拒動，提高力系統(tǒng)的故障率，因此在實際電網(wǎng)運行中，必須明確諧波對繼電保護的影響，找出誤操作誤動的原因，并采取改進措施，從而保障繼電保護系統(tǒng)正常安全運行。

(孟召杰 河北省邯鄲市武安市礦山鎮(zhèn)大唐武安發(fā)電有限公司 河北邯鄲 056303)

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