电力系统谐波对继电保护的影响

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1、电力系统谐波对继电保护的影响王文刚贵州送变电工程公司贵州550002【摘要】文章首先简述了谐波分析，然后分析了电力系统中供电谐波对继电保护的影响，最后重点探讨了电力系统谐波对继电保护预防措施。【关键词】电力系统；继电保护；影响；应对措施!/•■、—、刖目随着我国经济和电力的迅速发展，居民对电能的需求与日倶增，继电保护设备是电力系统中一个重要的组成部分，继电保护技术得到了足够的重视，各种谐波分量的存在危害了电力系统的安全稳定运行，因此加强对谐波对继电保护的影响的研究只有重要意义。二、谐波分析1、电力系统中的谐波根据国际标准电工定义，谐波是一个周期电气量的正弦波分量，谐波的频率

2、是基波的整数倍。近些年，一些研宄者把非基波整数倍的频率分量定义为分数谐波或称为间谐波，把频率小于工频的分数谐波称为次谐波。而木文研究的重点是基波整数倍的谐波，对其它类型不进行分析。现阶段，由于大量得分线性负荷接入电力系统，在设备与电网连接后，系统中的电流、电压会出现高次谐波，这些谐波会降低电能的质量，严重的会威胁到电力系统的安全和运行，是目前电力系统的公害之一。2、电力系统中谐波的危害由于电力系统中的谐波对电力系统而言，其危害比较严重，综合起来主要包括以下几个方面：第一，对电网的整体质量产生影响；第二，严重危害电力设备的使用；第三，影响电力设备的正常运行；第四，干扰弱电系统

3、的设备的正常运行O3、继电保护的作用如果电网中的变压器、发电机及输电线路等电气设备发生故障，系统就会自动启动继电保护装置。如果故障是由于设备短暂出现问题，那么继电保护装置会对故障进行切除，然后闭合继续供电，保证电网的稳定、完全运行；要是设备故障是由于设备持续出现问题，那么继电保护装置应该在切除故障之后，采取奋效的措施继续供电，这样就能保证电网的稳定、安全运行。所以，在电力系统及电力设备安全运行方面，继电保护装置的作用非常重要。三、电力系统中供电谐波对继电保护的影响1、影响电磁型继电器如果谐波的含量低于百分之四十吋，那么谐波的整定值出现的误差就将低于百分之十，然而，由于继电保

4、护装置的整定是根据基波电压或者电流进行的，因此在分静态状况下必然会对谐波造成一定的影响。谐波存在的时候，就会造成电流继电器出现保护拒动现象，如果继电器被含奋谐波的电压作用时，那么电压继电器整定值要比其动作值低很多，所以就会引起电压器的拒动。对空载变压器投切时，往往会出现含量非常高的谐波励磁通流，高次谐波分量会造成继电器的误动，一旦出现误动，断路器就会立刻跳闸。2、影响感应型继电器受磁场作用的影响，在感应型继电器的圆盘或者圆简内会出现感应电流，感应电流会与设备中的磁场产生相互会见的作用，进而出现电磁转矩，造成圆盘或者圆简转动。感应型继电器的可动部分由于具奋较大的惯性，动作速递

5、相对比较慢，谐波转矩对其造成的影响不是很大。根据电力专家的测算，由于谐波产生的畸变电流中谐波分量会在继电器磁盘内产生一定的转矩影响，而继电器的灵敏度随着电流频率的增加逐渐降低，特别是在三次谐波和五次谐波电流造成的转矩，很大程度上对继电器的灵敏度产生影响，主要原因在于畸变电流在继电器磁盘上造成的转矩值与电流中各次谐波分量产生的转矩与基波分量之和是相等的。因为谐波电流分量造成的转矩值有正有负，所以继电器奋可能产生误动，也奋可能产生杞动，主要还是由谐波分量的有效值与谐波间相位差所决定的。3、影响整流型继电器谐波对整流型继电器也会产生较大的影响，整流型继电器的特点主要冇：把输入的几

6、个交流量进行组合，对组合进行整流,或者对一个输入交流量进行整流，把所得的电流信号或电压信号及其动作作为判断的依据，决定继电器的动作。通常相隔两个∏/n时冇凸点或凹点出现，如果谐波含量越人，那么凹凸的情况就越明显。例如：假设两个电气量的环形整流比相器冋路构成的方向阻抗继电器，冋路中如果含有谐波分量吋，就会造成其动作特性的改变，由规则的圆形变为不规则的封闭曲线，并H在曲线中存在很多个凹凸不平的点。如果输电线路出现接地短路的故障，那么电流中的谐波含量也会增大，此吋整流型继电保护装置会出现拒动。导致这一现象出现的主要原因是由于电流冋路中含奋谐波分量，环形整流比相器以输出交

7、流分量为主，导致继电器动作特性不规则、不光滑，出现破损现象。所以，在继电器的设计吋，就要将谐波的影响考虑进去。4、影响静态性继电器在静态保护中，主要采用静态继电器和固态继电器两种继电器，冇无机械运动的器件组成。该装置可以奋效的将谐波影响消除掉，所以在0前也成为人们最受关注的保护装置。根据相位比较原理，组成该继电器，对两个交流电量的比较可以采用微分比相器和积分比相器来实现。两种比相器都受到谐波分量的影响:对积分比相器的影响主要是各半波积分比相器进行比较，分别是正半周或者负半周极性相同的吋间，如果进行比较的链各个电量中