电力系统谐波对继电保护的影响曹磊

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年第07期   作者:曹磊
[导读] 当前,随着中国电力行业的整体发展速度不断加快,很多新型的电气设备大量投入到了电力系统工作当中,同时大量的非线性负荷存在于供电电网当中。
        摘要:当前,随着中国电力行业的整体发展速度不断加快,很多新型的电气设备大量投入到了电力系统工作当中,同时大量的非线性负荷存在于供电电网当中。供电系统在工作过程当中产生的谐波问题,会直接造成整个供电系统的稳定性下降,同时也影响人们的用电质量。基于此,本文章对电力系统谐波对继电保护的影响进行研究,供相关人士参考。
关键词:电力系统;谐波;继电;保护的影响
引言
        当电力系统内部的机电保护设备和相关工作装置出现畸动的情况下,对整个电力供电安全性和稳定性会带来严重的影响,甚至有可能会造成更加严重的电力瘫痪事故。因此,在电力系统的实际工作过程中,必须要依照继电保护机器自动装置的工作原理,有效地控制谐波所产生的不良影响,保证供电网络的正常稳定工作和运行。
1继电保护装置控制对象
        1.1输电线继电保护装置控制约束参量模型
        为了实现基于三型两网理念的大型纺织厂输电线继电保护容错控制,首先构建控制约束参量模型,针对输电线继电保护装置的单极性特点,结合调频调压的稳态控制方法,进行控制约束性指标参数分析,以输电线继电保护的输出功率的变化率、调频率以及功率控制响应延迟等为控制指标参量,构建输电线继电保护装置控制的模糊控制模型,构建了输电线继电保护装置控制约束参量模型,根据电网运行工况和电源配置情况,进行继电保护装置的容错性调节和优化控制。
2谐波对继电保护系统的影响
        2.1对配电系统的影响
        电力电子设备在电力系统中的应用,会导致由谐波引起的电压、电流波形异常现象。因此,在电力系统中,电力电子设备的应用是谐波的主要来源。这种谐波的产生将直接影响相应继电保护的动作。基于高次谐波的传输,公用电网中的各组成部分将遭受谐波损耗。在设备运行过程中,铜损和铁损的增加会导致噪声和过热,从而使设备运行的效率受到严重的影响。同时,旋转设备在高次谐波的作用下也会产生反方向的转矩,最终形成一定的机械损伤,并且也会使相应的热耗随之增加。
        2.2谐波对继电保护系统的影响
        对于电磁型继电器来讲,当供电线路内部的谐波含量相对较低时,整体的动作误差相对较小。但是,因为电力系统继电器是依照整体电流和基波电压来确定是否产生动作,因此,基于这一工作状态下谐波对继电器工作的影响相对较大。针对电流继电器谐波的存在,会直接造成继电器的防护系统出现畸动问题,同时因为谐波异常电压的干扰,基波整体的工作数值大于实际动作数值,会出现继电器拒动以及电压继电器出现误动等不良问题。例如,在空载变压器工作过程中内部的谐波含量相对较高,会直接造成供电线路产生的电流分量过大,进而产生非常明显的继电器误动问题,这将直接造成线路断路器跳闸。
3谐波对整流型继电系统以及距离保护系统的影响
        由于机波阻抗值的误差值相对较大,同时电力系统内部的谐波电流分量相对较小,如果没有对滤波进行及时的处理,不但会直接造成电力系统继电设备产生误动问题,同时还很有可能会造成误操作问题。通过电力系统工作人员的调查分析,可以看出电力系统的谐波含量较小的情况下,谐波对保护设备的影响相对较小,但是在实际的供电工作中,由于供电线路外部环境因素的影响,电力系统的谐波含量通常情况下会超过标准数值,进而会对机电保护器系统的保护功能产生一定的干扰。当电力系统电流存在大量谐波的情况下,由于三相谐波不对称或者是不相等的问题,外加上机电防护装置附近存在并联电容,对谐波的放大作用会造成供电装置产生更大的谐波问题,整体的供电稳定性受到了一定的影响,严重的情况下会直接造成电力系统的继电防护出现误操作问题。


        3.1有关规章制度的完善
        在完善制度前,为了使电力系统的制度能够满足不同类型继电保护措施的要求,需要详细分析不同种类的继电保护系统。一般维护设备的运行要包含在系统的改进中,因为设备是操作电源系统继电保护措施的基础。因此,在规章制度中,必须首先严格要求电力系统运行人员,使其能够按时、频繁地对设备进行检查,从而为电力系统保护系统稳定打下基础。
        3.2智能传感技术
        在应用智能传感技术的时候,为了能够保证继电保护与信息上的采集系统能够更加的便捷,还能进一步确认继电保护技术其自身的技术能够得到充分的发挥与利用,结合变压器在保护方面来说,其不仅能够在在变压器侧来装备相关的传感器系统,还能保证振动传感器、温度以及传感器与流量传感器的应用装置,并且尽量发挥出传感器自身的监测与控制方面的功能,从而进一步保证继电保护的作用。同时通过对智能传感器的检测作用,实现对相关的数据进行实时监测,而在了解完成相关设备的运行情形之后,进一步实现避免外部环境的干扰,这样也可以为后来的仪器提供一定的保护作用与相关的依据。由于智能传感技术属于一种相对效率比较高的技术,因此,其对于在收集继电保护相关的信息的过程中,意义重大。
        3.3提高技术水准
        电力企业经营者应当依据电力系统的有关标准,充分合理地利用自身的资金优势和技术优势,不断引进国外最新设备和技术,并结合自身发展的具体情况有针对性的开发新的技术。努力实现配电网自动化系统和继电保护、调度自动化系统、MIS系统和状态维护系统的有机集成,为继电保护装置的稳定、平稳运行提供强有力的支持。
        3.4应对电力系统谐波变形
        在电力系统的供电运营工作中需要对机电防护装置进行有效选择,对机电防护装置的速度性、反应灵敏程度以及保护程度进行有效评价。在充分了解电力系统谐波恶化的情况下,要有效明确电流输入过程中电压波形所产生的形变原因,同时还需要使用电力系统的三次谐波来建立接地保护系统,防止电力系统由于机波检测疏漏而形成不良的谐波变形问题。除此之外,在有效使用变压器设备时,需要对相关的差动保护问题加以考虑,同时有效运用电力系统的高磁性波涌出的二次谐波成分。通过两次谐波制动的方法,对继电器系统工作形成良好的防护作用,有效地避免电力系统继电器产生错误、保护动作问题。从基础上来防止系统永流产生的误操作问题。在电力系统的谐波防护路中,变压器插动保护工作主要是运用速保、变流器、二次谐波来进行制动。对于高频保护工作过程来讲,需要将谐波比进行有效调整,保证高频供电装置的正常稳定工作和运行,在超高压电网的高级防护过程中,通过输入信号的方法来有效消除内部所产生的不良谐波问题,从而有效预防谐波对机电保护所产生的不良影响,进而在110kV负序震荡闭锁单元当中,通过降低谐波互动问题来保证继电保护装置的顺利稳定工作和运行。
结束语
        综上所述,在电力系统的供电工作中,相关供电单位需要对系统谐波产生的影响加以充分的重视。重点针对谐波对继电保护所产生的影响进行合理的控制。除此之外,在电力系统的供电过程中,谐波问题还会造成电压、电流以及阻抗等方面的问题。因此,针对继电保护工作,必须要有效预防受到外部环境因素的影响,对继电保护装置存在的各种异常问题有效解决,最大限度地提高供电工作的质量和效率。
参考文献
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