夏宇杰
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摘要：电力谐波广泛存在于电力电网中，谐波干扰备受关注。通常所说的谐波，指的是工频基波的整数倍谐波。而非整数倍谐波（也称为间谐波）也广泛存在于电力系统中，如电力互感器铁心饱和引起的铁磁谐振、大功率电力电子器件带来的谐波污染等。基于此，以下对电力系统谐波对继电保护的影响进行了探讨，以供参考。
关键词：电力系统谐波；继电保护；影响分析
引言
电力系统是指由发电厂、输电线路和电力客户组成的一种电能循环系统。它通过电能生产和传输的形式，将不同的电能有效地分配给相关用户。这是一个非常复杂的过程，涉及多条线和系统结构。为了提高电力系统运行的安全性，有关部门通过不同的措施和方法加强了电力系统和信息数据的控制值。并安装相应的电力保护装置，实现自动化技术应用下的监控自动化和调度自动化的目的。总之，电力系统是一种基于先进技术和设备、高经济效益的协同工作。
1电力系统中的谐波
根据电气和电子工程师协会的定义，通过定期非正弦分解傅立叶数得到的每个分量都大于基波频率的整数倍，通常称为高谐波。今天，电力系统结构日益复杂，大量使用非线性电器，使得电力系统的协调问题日益突出。特别是在高压直流输电系统中，谐波的影响相当严重，因此电力系统谐波的减少已成为电力系统发展中的一个主要问题。谐波综合起来可能对电力系统产生影响，严重干扰电网运行，导致电力系统电压质量下降；另一方面，系统中的谐波可能导致电气设备运行异常，从而损坏电气设备，增加短路等故障的可能性；此外，二级设备在电力系统中的正常运行受到协调干扰，操作错误的风险大大增加。
2谐波对继电保护装置的影响
2.1对整流型继电保护装置的影响
在电力网中，正弦波是理想波形，这是毋庸置疑的，造成谐波出现的原因就是装置的单向导电作用，接线方式以及系统参数等等原因之下产生的。此波的出现对于电力系统是相当的不利，对继电保护装置也造成一定程度的伤害，对继电保护工作也产生不同程度的影响，其中高次谐波是非常重要的因素，当谐波电压较高的时候，继电保护装备在一定程度上就会出现误动等一系列情况，增加系统的误差，从而增加困难性。在高而负序系统中的高次谐波电流会对负序电流产生不同的影响，从而引发误动现象，甚至会破坏联动装置，导致工作无法进行。
2.2对机电型继电保护的影响
电动继电器保护装置是一种保护电力系统测量部分、逻辑部分和运行的过程。它由几个不同的电子继电器组成，可以有效地实时反映电压和当前工作状态。通常，如果电力系统出现故障，电子继电器保护装置会迅速定位故障位置，降低潜在的安全风险。它是由于电磁感应或电磁力，产生不同程度的机械作用，并在继电器上增加不同的物理量，因此可以达到某些目的。在电力系统的运作中，谐波会对电子继电器保护装置产生一定影响，主要原因是这类装置多次从电磁、电气和机械方面进行转换，谐波的产生可能对电力产生一定影响。
2.3对电磁型继电器的影响
电磁继电器对谐波不敏感，谐波含量低于40%时调节误差不超过10%。但是，根据基波电压或电流调节的继电保护装置在静态条件下可能对谐波产生一定影响。如果在电流继电器运行期间出现谐波，则极有可能拒绝保护。真空变压器进行分切时，谐波励磁电流含量往往很高，导致继电器动作不正确，断路器在动作不正确后立即触发。
3在继电保护装置中应对谐波的方法
3.1对谐波振荡过电压的形成的限制
正对此问题我们可以从以下着手，首先是在零序回路中增加阻尼，减少谐波的产生和扩大，再者是从途径来解决问题，增大电力系统的容抗和互感器的感抗，这样不会造成谐波震荡参数，也可以从设计思路来解决问题：（1）通过在互感口加设阻尼电阻以此来减少谐波干扰，或者加消除谐波装置。（2）增加电力系统的对地电容，增加地容抗这样也可以很大一部分抵挡谐波影响。（3）在互感器高压侧中性点使用大电容接地。（4）在电力系统的中性点使用消弧线圈接地。综上来看，在设计和思路上，我们可以多点出发，在考虑电力系统的可靠性，稳定性等方面，我们也可以从限制谐波产生，或者从设计途径来解决问题，以此来达到良好效果。
3.2减少电磁干扰
电力系统的继电保护装置运行过程中，电感和电容的耦合作用下，将会使得装置运行受到一定的电磁干扰，尤其是高频电流通过高压母线的情况下，高压母线周边会形成电磁场，二次回路在感应时同样会存在干扰电压的影响。一旦继电保护装置中的接地系统与电磁干扰情况不一致，将会使得继电保护装置在运行时存在误动现象。因此，为维持电力系统的可靠运转，为人们提供优质的电力服务，必须要在电力系统的设计过程中，适当降低设备的接地电阻，并在高频电缆中连接电容，通过这种方式来有效应对电磁干扰现象。
3.3加入滤波器的应用
在电力系统中，有效控制谐波产生还有个最有效的办法就是加入滤波器，这样不但可以抑制产生，还可以抑制蔓延。电容、电感和电阻组成的滤波电路称为滤波器，它的作用在于，它可以把电路中的特定频率以及线路进行有效的整合，从而对谐波进行到限制蔓延的作用，以达到消除工作。从现在来看，此阶段，有一种滤波器能达到良好的效果，那就是数字滤波器，它与模滤波器相作用，在电力系统中，它将运行路线当作为一个变量，对外界输入信号进行整合处理，从而实现频谱修改的作用，以致达到良好的应用效果。
3.4逐项拆除法
逐项拆除法同样是电力继电保护装置故障处理中最为常用的方式，这种方式对于故障判定非常有效，在具体的应用过程中，必须要由专业人员来完成。专业人员需将原先并联在一起的二次回路顺序脱开，随后再依次放回，一旦在此过程中出现了故障，就可以直接判定故障位置，在这一路故障内用同样的方式来进行分支路故障的判定，直到找对最终的故障点。在继电保护装置的处理方面，逐项拆除法更适宜用在直流接地故障的查找。比如，如果在继电保护装置上存在直流接地故障，需首先通过拉路法，根据负荷的具体情况，分别短时拉开直流屏所供直流负荷的各个回路，并将切断时间控制在3s以内，一旦在切除某一回路时故障消失，就说明在此回路中存在故障，随后，再次通过拉路法来进行故障支路的判定。逐项拆除法下的故障处理虽然非常有效，但是，其在具体的应用过程中往往需要耗费较长的时间。
结束语
近年来，电力供应和分配系统日益复杂，通过在电力系统中广泛使用电器和电子设备，对确保电力供应系统正常运作的继承保护产生了重大影响对于电气继电器保护，外部干扰应尽可能减少。因此，必须及时处理设备故障和异常运行，保证供电系统中继电保护的正常运行。
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