發布時間：2019-01-03所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:社會經濟取得迅猛發展，涌現出大量的新型電氣裝置，這使得國家電網和經濟增長有很大的影響。電網逐漸與人們的生產生活接軌，同時也增大了非線性負荷以及電網諧波量。電力系統由于產生如此多的諧波量，對電力設備造成了不同程度的影響，這點主要表現在繼
摘要:社會經濟取得迅猛發展，涌現出大量的新型電氣裝置，這使得國家電網和經濟增長有很大的影響。電網逐漸與人們的生產生活接軌，同時也增大了非線性負荷以及電網諧波量。電力系統由于產生如此多的諧波量，對電力設備造成了不同程度的影響，這點主要表現在繼電保護設備方面。本文針對諧波如何影響繼電保護裝置這一問題展開詳細分析，最后分析了具體的改進策略。
關鍵詞:繼電保護設備,諧波,應對策略
電網需用到各種電力設備裝置，諧波是人們當前最為關注的問題。電力系統如果出現了諧波，將直接影響繼電保護的運行狀態，安全自動裝置也不能照常使用，電力系統將失去原有的穩定性，甚至可能存在各種安全隱患。眾所周知，諧波容易造成污染問題，因此必須采取應對措施，這樣才能使電力系統呈現出穩定的運行狀態。
一、諧波的概述
諧波由聲學演變而來，其簡稱為HW。從電工學角度來分析，諧波是指電氣量產生的正弦波分量，其頻率一般比基波大。諧波不一定是基波整數倍，研究學者稱其為分數諧波，也叫做間諧波。如果間諧的頻率比工頻低，則稱之為次諧波。運行中的電力系統，若產生諧波，最大因素便是非線性負載。非線性負載一旦介入，電力系統的電流、電壓將導致高次諧波的出現。電力系統如果產生了諧波，對供電質量有很大影響，情況比較危急時，電網安全將得不到保障，這也是人們對諧波如此畏懼的原因之一。
二、電力系統諧波對繼電保護的影響
(一)諧波可影響距離保護，以及整流繼電設備
電力系統難免出現問題，包括諧波電流也很常見，這樣容易導致阻抗值不符合基波阻抗值。諧波分量最常出現在電流中，必須立即濾波處理，否則繼電設備容易出現誤操作。經相關部門調查，發現電力系統只有5%的諧波量時，諧波并不會影響到繼電保護設備。
然而，實踐卻事與愿違，大部分電力系統都大于了5%的諧波含量。這樣一來，諧波將影響繼電保護。與此同時，諧波也會對整流繼電設備造成不同程度的影響，諧波如果出現在電力系統電流中，三相諧波不會一直保持對稱，負序濾波設備也可能出現諧波。對于裂相回路來說，諧波可以被放大，直流脈動同樣如此，致使繼電保護在操作過程中出現失誤。
(二)諧波對繼電器與自動裝置產生的影響
對電力系統而言，繼電設備一旦出現基波整定或諧波，繼電設備很容易被啟動。然而，諧波電壓只要進入了繼電設備，正誤差最可能出現，此時低壓繼電設備很容易出現失誤。想要快速啟動電磁繼電設備的話，一定不能出現很大的定值誤差。
諧波只要不超過10%的含量，很容易影響到繼電設備，且其影響力相當大。值得注意一點，諧波超過一定含量，且次諧波逐漸衰減時，一旦電磁繼電設備發生誤操作，電力系統將無法正常運行。諧波是故障錄波設備不能正常啟動的主要因素，它可影響頻率儀的最終測試值，降低其準確度，同時還可導致設備合閘出現極大的誤差角。
(三)諧波會影響負序量元件，包括微機線路等
通常，電網的繼電保護裝置更多以負序電流增量為主，其組成部分包括兩個:一個是線路保護，另一個為變壓設備保護。電力系統可由不同的方式組成，諧波干擾是一個重要問題，在濾波器的作用下，將出現電流以及電壓。保護回路出現了諧波，很難正確操作保護設備，甚至導致操作失誤。
微機線路可經常看到保護設備，它包含了不同的啟動元件，最常見的有負序以及突變量。這些元件都可當作門檻電壓量，也可稱其為電流量，甚至是啟動量。經大量實踐證實，諧波可影響這些啟動量，這樣就很難準確判斷出保護回路、邏輯回路等，由此導致誤操作的發生。
三、諧波對繼電保護影響的應對措施
慎重選擇繼電保護裝置，以防諧波對其產生影響，了解繼電器的運用原理，包括相應的電氣元件，最常見的有比相判斷，還有過零點檢測等。為了使變壓器實現差動保護，可采用二次諧波，飽和變流器應用最多，它可以保護繼電器。當然，容抗或是感抗也經常出現在二次系統中，由此便有了諧振的出現。
由此可見，系統固有頻率必須與頻率帶相距較遠，只有諧振不再出現過電壓，繼電器才能變得更加可靠。繼電保護主要包含兩種濾波器，其一為軟件濾波器;其二是硬件濾波器，其中有源濾波器最為常見，還有一種無源濾波器。它們主要用于處理濾波，以防諧波造成嚴重干擾，具體可采用以下方法:對于有源濾波器來說，它還有一個別稱(主動式濾波器)，它產生的諧波電流，方向與諧波相反，但大小是相等的，這樣便可將系統的諧波徹底消除。這種濾波器的應用領域相當廣，只是需花費較高的成本。
無源濾波器的另一稱呼:被動式濾波器，它主要是將電容器串聯在濾波電抗器當中，一旦出現諧波頻率，便可形成低阻抗回路，這樣就能吸收這種頻率所發出的諧波，使系統諧波下降。無源濾波器一般用于補償電容器，只是無源濾波器不能廣泛使用，但對于階次比較單一的諧波，它可以完成濾除。
因此，應用濾波器過程中，必須從實際情況出發，選擇合適的濾波器。設備如果產生了諧波，必須合理調節其電源加裝功率，也就是說制造設備過程中，必須先考慮這點，這樣才能使諧波問題得以解決，以防諧波對控制電網造成嚴重污染。諧波分析很有必要，想要得到電流數據必須使用AD卡，各次諧波參數需用到傅立葉變換，進行數據處理后可得到結果，這樣便可將諧波消除。
不過計算電抗器，或測試現場諧波時，過程比較復雜，它只能用于固定負載，一旦負載發生波動，將影響到濾波效果。只有認真分析參數，結合實際的運行狀況，功率因素如果明顯下降的話，諧波是最大的誘發因素，通過以上途徑，有利于電網更快、更穩定地運行，因此該問題值得引起重視。
四、結語
廣泛應用電力電子技術之后，諧波污染成為配電系統的主要問題，它使得繼電保護系統無法安全運行。只有充分運用當前的技術，進一步優化繼電保護的各種性能，正確區分諧波，才能避免繼電保護受到諧波的影響。
參考文獻:
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