（山东送变电工程有限公司 山东省济南市 250000）
摘要：随着经济和电力行业的快速发展，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。基于此，重点针对电力系统谐波对继电保护所产生的影响进行了分析和研究，并且提出了相应的问题解决措施，有效保证了电力系统安全稳定工作和运行。
关键词：电力系统；谐波；继电保护；应对措施
引言
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。在高压直流供电过程中，如果电力系统内部出现不良的短路问题，则谐波对电力系统所产生的影响，会直接造成各种电力设备出现故障，同时也会使机械设备的使用寿命缩短。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。
1谐波的危害
自人类开始使用交流电进行电能输送时就已经出现谐波干扰问题，随着近些年来大量非线性电子设备的投入大大提高了这一问题的严重性。电网在正常工作时所产生的谐波虽然在一定程度上影响了电网中电子设备的稳定性，一般情况不会造成严重的后果，但在特定条件下谐波之间的相互影响和干扰会导致电气设备设施的连锁反应，继而影响电网的整体安全性。比如；2016年江苏江阴某材料合成公司110KV主变设备频繁跳闸，造成局部公用电路系统断电，公司损失严重，内部多次自检均未解决，后经专业人士检查是几个主供电源工作时产生的谐波相互干扰导致保护设备误动作引发跳闸。谐波的危害主要有：（1）电容器引起的谐波放大。电容器因其电容特性在谐波电压中产生的容抗相对于基波电压要小得多，因此在谐波电流中会产生较大波形畸变。该电路系统中的其他电子设备与电容器相互作用产生谐振会导致很大的谐波电流，电容器很可能会因为过流而损坏。（2）提高输电线路损耗。各种谐波电流在运输过程中不仅会引起谐波压降还会提高输电线路的有效电流，增加其输电功率。用电缆进行输电时，除了上述变化外，在一定情况下还可能使电压波形出现显著改变，造成尖峰等严重问题，大幅度提高电缆绝缘的老化速度，引起局部放电，增加介质损耗，缩短其正常使用周期。（3）增加变压器损耗。谐波电流通过变压器时因其波形特性会造成变压器额外的铜损耗，特别是高次谐波电压下的相关效应会更加明显。输送电流如果包括直流则会造成不对称负载变压器的磁路饱和，增加谐波分量引起更严重的问题。（4）继电保护装置误动作。因为继电保护装置特殊的结构和工作原理，电网中的谐波可能会改变过流、欠压等继电保护装置的动作特性导致其误动作。比如数字继电器很容易受电路系统中因谐波产生的畸变电压或畸变电流影响而引发跳闸。
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
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。
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。
结语
随着电子器件技术的高速发展，未来的功率器件容量将逐步增大，应用有源滤波进行谐波抑制必将成为电力系统自动化的发展方向，结合现代网络和计算机的应用，实现谐波智能化、信息化治理是将来研究的新思路。进行有效的谐波治理，提高电力的质量是一个综合的治理过程，一方面需从源头抓起，减少、防止谐波的产生，另一方面需要提高思想认识，积极进行治理，防止灾害的发生。
参考文献：
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