论谐波对继电保护的影响与改进

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1、论谐波对继电保护的影响与改进　　摘要：随着的各种各样的电子电力设备装置投入到电网中，电网的谐波影响越来越受到大家的关注。在电力系统中的谐波问题，直接关系到电力系统继电保护装置能否正常工作和和安全自动装置能否正常的使用，它给电力系统的安全和稳定的运行带来了隐患。因此，我们要高度重视谐波的污染问题，要采取有效的措施限制，确保电力系统的安全稳定运行。本文详细的分析了谐波对继电保护装置的影响，并提出对谐波的改进意见。　　关键词：继电保护电力系统谐波影响　　1、谐波的产生　　电力系统中的谐波通常是指所含有的频率

2、为基波整数倍的电量，通常情况下，可以对非正弦周期性电信号进行傅里叶级数分解，通过傅里叶变换可以得到与电网基波频率相同的分量和一系列数倍于基波频率的分量，这些基波频率倍数的分量即为电量的谐波分量。　　近年来，随着能量变换技术和电力电子技术的快速发展，电力系统中已经开始在大量的使用非线性电力装置，这些电力系统装置的整流部分，大多采用传统的二极管不控整流技术，而谐波就是由这些整流装置在电网中产生的，因此会对整个电力系统中的用电设备产生很大破坏，造成严重的经济损失。尤其是在电力系统发生短路故障时，谐波含量将会

3、进一步的增大。　　2、谐波的危害7　　谐波会引起变压器和用电设备的发热，使设备表面的绝缘部分渐渐老化，最终导致用电设备的寿命大大缩短；谐波会对测量仪器的准确性产生影响，造成自动装置和继电保护装置的误动作；谐波可能会破坏电网电力系统的安全稳定运行，从而引起电网局部性的串、并联谐振，并反过来将谐波进一步的放大；谐波让用电设备都产生振动和噪声。如果谐波电流的频率刚好接近于定转子部件的固有频率时，就会产生共振，并伴随极大的噪声，严重时还会破坏用电设备；谐波会对通信设备的正常工作产生影响，再通过电磁场等耦合的方

4、式，对附近的电子设备和通信设备产生干扰，甚至使设备无法正常的工作；当谐波达到一定程度时，如三次谐波及其倍数的高次谐波时，当谐波流经中线时，将导致中线发热，当中线过分发热时，就会产生火灾。　　3、谐波继电器的影响　　谐波会让继电器的动作特性效果降低，因此就会造成继电保护装置的误动。由于每种继电器的性能和工作原理不同，所以谐波对其影响的程度也不会相同，下面就几种常见的继电器进行分析。　　3.1对电磁型继电器的影响　　对于电磁型电流的继电器，电磁动作的转矩和流经线圈内的电流有效值的平方成正比，当电流基波和高

5、次谐波之和大于继电器的动作电流值时，这时的继电器就会自动产生动作。因此，我们可以得到这样的结论，当电流中谐波的分量变大时，将会使电流中的有效值也跟着变大，从而有可能引起电流继电器的误动作。7　　与电流型的继电器相比，电压型继电器的线圈匝数比较多，因此阻力也比较大。当被测量的电压中带有谐波的分量时，电压型继电器的动作值就要比基波时的整定值大，因此有可能引起继电器因超过电压而拒动或继电器因达不到额定电压而误动。　　由于电磁型继电器对额定值的误差要求不高这个特性，且动作速度也较慢的特性，因此在谐波的含量小于

6、10%时，谐波对电磁型继电器的影响不是很大，基本上还是可以忽略不计的。但在谐波含量增大的时候，电磁型继电器的误动可能会导致整个电力系统发生事故，甚至有可能酿成灾难。　　3.2对整流型继电器的影响　　整流型继电器是指把输入电网的交流信号整流后，再根据整流后的电流电压信号值来判断下一步的动作。整流型继电器的距离保护装置会出现振荡的闪避动作，主要是因为在工作中将三相电流转换成了单相的电压，而如果电力系统中电流含有大量的谐波分量，且与三相电流的谐波含量不对称时，负序滤波器就会产生大量的谐波电流，最终会造成对保

7、护装置的误动作。　　3.3对感应型继电器的影响　　感应型继电器的特性是可动部分惯性比较大且动作速度比较慢，由于它的这个特性，所以谐波转矩对感应型继电器的影响是比较小的。感应型继电器中的圆盘会在磁场的作用下，产生相应的感应电流，感应电流会与空间中的另一磁场产生作用，产生作用之后，电磁的转矩会推动里面的圆盘不停的转动。7　　输入的电流频率从50Hz增大到250Hz时，感应型继电器的灵敏度就会降低，产生这种现象的原因是电流中所含有的谐波分量会在继电器的磁盘上产生一种附加转矩。电流在感应型继电器的磁盘上所产生

8、的转矩等于高次谐波分量产生转矩和基波分量的总和。在所有的谐波中，由第三次和第五次的谐波产生的转矩最影响感应型继电器的动作灵敏度。　　由于各电流中的谐波分量所产生的转矩不同，有正有负，因此，继电器就可能会出现误动和拒动两种情况，这主要由同次谐波间的相位差和谐波分量的有效值决定。　　4、谐波对继电保护装置的影响　　在电力系统中，产生的谐波不仅会对电力系统中的设备产生危害，而且还会使设备装置不能正常的工作，从而改变了继电保护装置的工作特性。　　在故障开始的一段