電力系統諧波對繼電保護的影響

張巖 趙杰 王宏宇

摘要：當前，隨著中國電力行業的整體發展速度不斷加快，很多新型的電氣設備大量投入到了電力系統工作當中，同時大量的非線性負荷存在于供電電網當中。供電系統在工作過程當中產生的諧波問題，會直接造成整個供電系統的穩定性下降，同時也影響人們的用電質量。在高壓直流供電過程中， 如果電力系統內部出現不良的短路問題，則諧波對電力系統所產生的影響，會直接造成各種電力設備出現故障，同時也會使機械設備的使用壽命縮短。當電力系統內部的機電保護設備和相關工作裝置出現畸動的情況下，對整個電力供電安全性和穩定性會帶來嚴重的影響，甚至有可能會造成更加嚴重的電力癱瘓事故。

關鍵詞：電力系統諧波;繼電保護;應對措施

引言

在電力系統當中，諧波主要指的是電流當中含有頻率為基波整數倍的電量。在近幾年的發展過程中，隨著中國電力行業的發展速度不斷加快，各種新型的電器裝置以及設備不斷出現，非線性負荷在國民經濟和人們生產工作中應用越來越廣泛。因此，電網內部的諧波量不斷上漲，對電力系統所產生的影響非常明顯。基于此，重點針對電力系統諧波對繼電保護所產生的影響進行了分析和研究，并且提出了相應的問題解決措施，有效保證了電力系統安全穩定工作和運行。

1諧波對繼電保護系統的影響

在電力系統的正常供電過程當中，如果繼電器的工作性能降低，保護動作出現異常，電力系統的防護裝置經常會出現不良的互動問題，甚至無法正常工作。因為不同繼電器的工作原理和設計性能存在一定的差異性，因此諧波的影響程度也各有不同。

在高壓直流系統當中，諧波對電力系統所產生的故障影響相對較大，因此在整個供電系統內部會對機電設備造成更加嚴重的影響，這是直接造成電氣設備無法正常穩定工作運行的主要原因，同時也加大了電力系統內部的損耗，導致輸電線路產生了不良的老化問題。由此可見，諧波對電磁型繼電器所產生的影響非常明顯。對于電磁型繼電器來講，當供電線路內部的諧波含量相對較低時，整體的動作誤差相對較小。但是，因為電力系統繼電器是依照整體電流和基波電壓來確定是否產生動作，因此，基于這一工作狀態下諧波對繼電器工作的影響相對較大。針對電流繼電器諧波的存在，會直接造成繼電器的防護系統出現畸動問題，同時因為諧波異常電壓的干擾，基波整體的工作數值大于實際動作數值，會出現繼電器拒動以及電壓繼電器出現誤動等不良問題。例如，在空載變壓器工作過程中內部的諧波含量相對較高，會直接造成供電線路產生的電流分量過大，進而產生非常明顯的繼電器誤動問題，這將直接造成線路斷路器跳閘。

2系統諧波問題的應對措施

為了有效提高供電系統運行工作的安全性和穩定性，有效降低諧波對電網供電所產生的不良影響，充分保證供電系統內部電氣設備的工作安全性，相關供電單位制定出了相應的問題解決措施。

2.1應對電力系統諧波變形

在電力系統的供電運營工作中需要對機電防護裝置進行有效選擇，對機電防護裝置的速度性、反應靈敏程度以及保護程度進行有效評價。在充分了解電力系統諧波惡化的情況下，要有效明確電流輸入過程中電壓波形所產生的形變原因，同時還需要使用電力系統的三次諧波來建立接地保護系統，防止電力系統由于機波檢測疏漏而形成不良的諧波變形問題。除此之外，在有效使用變壓器設備時，需要對相關的差動保護問題加以考慮，同時有效運用電力系統的高磁性波涌出的二次諧波成分。通過兩次諧波制動的方法，對繼電器系統工作形成良好的防護作用，有效地避免電力系統繼電器產生錯誤、保護動作問題。從基礎上來防止系統永流產生的誤操作問題。

2.2杜絕電力系統諧波振蕩電壓

為了保證電力系統供電安全性和穩定性，需要有效轉變諧波互感器感抗性能以及電力系統內部的容抗大小，防止電力系統的諧波之間形成參數匹配問題。除此之外，在預防諧波產生共振的情況下，還需要有效提高電力系統的連續回路阻尼大小。因此，相關電力工作人員在進行系統設計時，為了有效保證電力系統設備的正常穩定供電和運轉，需要對電壓互感器設備的工作性能加以確認。通過改善電壓互感器體系，同時增加電力系統的電容大小，在電力系統的三角位置接入電阻，可以有效預防電力系統覆蓋設備中心點之間產生接觸，同時在電力系統的中性點區域可以直接取消接地，進而使用電阻和地面之間直接進行銜接。

在電力系統互感器的三角區域范圍內，通過設置對應的元器件和消除諧波的元器件，同時電力系統內部通過瞬間斷續的控制方法，將電力系統互感器設備和可控設備之間進行有效的銜接，保證供電系統、電壓互感器設備的工作穩定性， 進而產生瞬間斷續的良好工作效果。在實踐工作當中，通過連續電阻的有效使用，提高了電力系統內部諧振回路阻力的電阻值大小，進而保證電力系統控制工作的有效性。在電力系統電壓互感器、阻力設備以及開關配置的諧波消除過程中，由于諧波消除的效果和阻值的大小成反比關系，因此在電力系統的阻力數值大小為 0 的情況下，整體的消除效果達到最佳。而雙向型可控瞬間連續短接，可以看成電阻阻力的數值為 0，此時諧波不會對電力系統的檢測和機電防護設備產生不良的影響。因此，在實際的供電系統當中，互感器三角區域范圍內需要設置出相應的諧波消除裝置，這樣不僅可以解決供電過程當中出現的多頻率諧波共振問題，而且還可以對電力系統的諧波共振基地和電力系統的區分提供良好的保障。

3結束語

綜上述，在電力系統的供電工作中，相關供電單位需要對系統諧波產生的影響加以充分的重視。重點針對諧波對繼電保護所產生的影響進行合理的控制。除此之外，在電力系統的供電過程中，諧波問題還會造成電壓、電流以及阻抗等方面的問題。因此，針對繼電保護工作，必須要有效預防受到外部環境因素的影響，對繼電保護裝置存在的各種異常問題有效解決，最大限度地提高供電工作的質量和效率。

參考文獻

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