电力系统谐波对继电保护的影响王大艳

发表时间:2020/6/8   来源:《中国电气工程学报》2020年02期   作者:王大艳
[导读] 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。
        摘要: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。
关键词:电力系统谐波;继电保护;影响
1 电力谐波产生原因及危害
        1.1电力谐波产生原因
        就电力系统中电力谐波而言,通常可采用下述三个方面对其来源进行归类:其一,发电电源质量问题。目前,我国电力企业发电机的制作多是建立在三相绕组的基础上,绝对对称几乎不可能实现,发电机铁芯的均匀性与一致性也无法得到可靠保障,如此一来就在一定程度上影响了发电机的质量,进而影响电源质量,运行期间会有谐波产生;其二,输配电系统问题。输配电系统中,产生谐波的主要来源为电力变压器。因各类影响因素的存在,在设计变压器的过程中,通常都会以饱和阶段来选择工作磁密,以此将容量过大引发的浪费避免。尽管这样设计方式能够确保变压器使用的经济性,但工作中变压器会产生谐波电流;其三,用电设备问题。自用电设备产生的谐波,多源自于多次谐波的组成。一方面为含有铁磁或电弧的非线性设备,如交流电弧炉等;另一方面为含有半导体的非线性元件。
        1.2电力谐波的危害
        一方面,针对输配电线路而言。会在一定程度上影响线路稳定运行,由于输配电线路中配备了能为线路设备提供安全保障的继电保护装置,但是因存在谐波的缘故,保护装置作用的发挥受到影响,会有误动或拒动的情况产生,影响了线路安全与稳定;其次,一定程度上影响供电质量。由于电力谐波影响的缘故,电力电网中电压、电流会产生畸变,电网电压下降,浪费电网容量且影响电力质量;另一方面,电力设备。电力谐波的影响下,电压、电流会有变化,影响设备使用安全,且还会出现设备绝缘老化,使用寿命缩短的情况。
2谐波对继电保护系统的影响
        在电力系统的正常供电过程当中,如果继电器的工作性能降低,保护动作出现异常,电力系统的防护装置经常会出现不良的互动问题,甚至无法正常工作。因为不同继电器的工作原理和设计性能存在一定的差异性,因此谐波的影响程度也各有不同。
        在高压直流系统当中,谐波对电力系统所产生的故障影响相对较大,因此在整个供电系统内部会对机电设备造成更加严重的影响,这是直接造成电气设备无法正常稳定工作运行的主要原因,同时也加大了电力系统内部的损耗,导致输电线路产生了不良的老化问题。由此可见,谐波对电磁型继电器所产生的影响非常明显。
        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系统谐波问题的应对措施
        为了有效提高供电系统运行工作的安全性和稳定性,有效降低谐波对电网供电所产生的不良影响,充分保证供电系统内部电气设备的工作安全性,相关供电单位制定出了相应的问题解决措施。


        3.1杜绝电力系统谐波振荡电压
        为了保证电力系统供电安全性和稳定性,需要有效转变谐波互感器感抗性能以及电力系统内部的容抗大小,防止电力系统的谐波之间形成参数匹配问题。除此之外,在预防谐波产生共振的情况下,还需要有效提高电力系统的连续回路阻尼大小。因此,相关电力工作人员在进行系统设计时,为了有效保证电力系统设备的正常稳定供电和运转,需要对电压互感器设备的工作性能加以确认。通过改善电压互感器体系,同时增加电力系统的电容大小,在电力系统的三角位置接入电阻,可以有效预防电力系统覆盖设备中心点之间产生接触,同时在电力系统的中性点区域可以直接取消接地,进而使用电阻和地面之间直接进行衔接。
        在电力系统互感器的三角区域范围内,通过设置对应的元器件和消除谐波的元器件,同时电力系统内部通过瞬间断续的控制方法,将电力系统互感器设备和可控设备之间进行有效的衔接,保证供电系统、电压互感器设备的工作稳定性,进而产生瞬间断续的良好工作效果。在实践工作当中,通过连续电阻的有效使用,提高了电力系统内部谐振回路阻力的电阻值大小,进而保证电力系统控制工作的有效性。在电力系统电压互感器、阻力设备以及开关配置的谐波消除过程中,由于谐波消除的效果和阻值的大小成反比关系,因此在电力系统的阻力数值大小为0的情况下,整体的消除效果达到最佳。而双向型可控瞬间连续短接,可以看成电阻阻力的数值为0,此时谐波不会对电力系统的检测和机电防护设备产生不良的影响。因此,在实际的供电系统当中,互感器三角区域范围内需要设置出相应的谐波消除装置,这样不仅可以解决供电过程当中出现的多频率谐波共振问题,而且还可以对电力系统的谐波共振基地和电力系统的区分提供良好的保障。
        3.2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
        在电力系统当中,谐波主要指的是电流当中含有频率为基波整数倍的电量。在近几年的发展过程中,随着中国电力行业的发展速度不断加快,各种新型的电器装置以及设备不断出现,非线性负荷在国民经济和人们生产工作中应用越来越广泛。因此,电网内部的谐波量不断上涨,对电力系统所产生的影响非常明显。
参考文献
[1]白汗.探究电力系统谐波对继电保护的影响[J].电子测试,2018(19):107-108.
[2]潘冬喜,宁存岱.电力系统谐波检测研究现状及发展趋势[J].电子制作,2018(17):92-93+95.
[3]程术,刘宇龙,彭浩,林益茂.电力系统谐波分析及检测[J].电子世界,2018(16):38-39.
[4]封颖.电力系统谐波对继电保护的影响[J].山东工业技术,2018(10):169.
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