电网谐波对继电保护的影响与预防措施分析.pdf

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1、8《电气开关》(2012．No．5)文章编号：1004—289X(2012)05—0008—04电网谐波对继电保护的影响与预防措施分析陈威，李璨，张阁(1．永州电业局，湖南永州435000；2．广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：先对电网谐波问题进行了分析，讨论了电网谐波对继电保护的影响以及对继电保护装置的影响，最后分析了目前预防谐波对继电保护影响的措施，并提出了可行性建议。关键词：谐波；继电保护；误动；拒动中图分类号：TM71文献标识码：BAanalysisoftheEfectofPowerGridHarmoniconRe

2、layProtectionandPrecautionaryMeasuresCHENWei，LICan，ZHANGGe(1．YongzhouPowerSupplyBureau，Yongzhou435000，China；2．CollegeofElectricalEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004，China)Abstract：First，thepaperanalyzestheharmonicproblemofapowernetwork；thendiscussestheeffectofthep

3、owernet—workharmoniconrelayprotectionandrelayprotectiondevice．Finally，analyzesofpresentpreventiveharmonicandthemeaswresandproposesfeasiblesuggestionsKeywords：harmonic；relayprotection；malfunction；refusetoact‘频率为基波频率整数倍的分量。一般认为是非线性负1引言荷的用电方式产生了非正弦周期电流，该谐波电流在随着电力电子技术的迅速发展，电力

4、系统中增加电网中产生谐波压降，也就形成了电网电压的畸变而了大量的电力电子设备，其中包括以开关方式工作的出现谐波电压，称之为谐波“污染”。非线性负荷实际静止变流器和从低压小容量民用电器设备到高压大容上是一种电能转换方式用电，将标准的50Hz额定电量的工业交、直流变换装置，它是一种非线性时变拓扑压的交流电源转换为其他形式的电源，以适应不同的负载，不可避免的会产生非正弦周期电流，向电网注入用电要求，其也是用电技术发展的体现。谐波。现以电网中广泛采用的三相不控整流器为例来分各种谐波分量的存在对电力系统产生了严重的谐析谐波的特性，这种整流器普遍的应

5、用于工业交直流波污染¨I4J，影响了电力系统继电保护及安全自动装变换、变频设备、城市轻轨和地铁行业中，以及目前的置的正常工作，危害了电力系统的安全稳定运行。谐新兴产业电动汽车充电站中也采用此种整流器。它的波电流、电压的出现，会危害继电保护设备的一次和二原理是将电网三相交流电经过二极管整流变换为直流次设备，干扰设备的正常工作，会改变继电保护设备的电，由于二极管的单向导通性，会使整流器交流侧的电工作特性一。由于不同类型继电器的设计性能和工流波形产生严重畸变，含有大量谐波。图1为三相不作原理不同，谐波的影响程度也不同。因此，对谐波污控整流器的实

6、测a相电压电流波形，分析如下：染造成的危害影响进行分析并加以限制，是非常必要的。将三相不控整流器交流侧的a相非正弦周期电流进行傅立叶分解后可得：2电网的谐波问题谐波是非正弦周期交流量进行傅立叶分解，得到屯=，d(sin一÷sin5r一sin7+<电气开关》(2012．No．5)9全消除谐波影响，可能导致变压器差动保护不正常起动。-卅去nl⋯)=，d[si+±J(一在变压器的差动电流速断和比率差动保护中，在微机保护的VFC插件中装设了滤波电路，而且在软件1)2-sinntot]计算中采用了全周傅立叶算法，这样就极大的避免了式中，d为整流后的

7、直流电流平均值，由上式可得谐波对保护的影响。电流基波和各次谐波的有效值为：电网中的谐波既有正序谐波也有负序和零序谐波，对于负序和零序谐波对保护的影响与电力系统中的负序和零序分量相似。根据以上分析，三相不控整流器交流侧电流的主4谐波对继电装置的影响分析要谐波次数为6k±1，(k=1，2，3⋯)，不含3的倍数次谐波，也不含有偶数次谐波，而且谐波的幅值与其次数4．1谐波对电磁型继电器的影响成反比，即谐波次数越高，其有效值越小。这就说明了工程中的电磁型电流继电器以线圈内流过的电流非线性负载对电网的谐波污染相当严重。有效值作为判据，其动作转矩与电流

8、有效值的平方成1．正比。此种方式有个较大的缺点，无论线圈内流过基波或谐波电流，都可以使继电器动作，所以谐波可能会使电流继电器误动作。电压继电器与电流继电器相比，其线圈匝数较多，阻抗也随之增大，