摘要：新時期，電力系統為了滿足社會不斷發展的需要，面臨的挑戰也越來越多，電力系統在運行過程中使用的各種設備也在不斷增加。因此導致諧波問題變得越來越嚴重，諧波對于個電力系統的安全穩定運行都會產生一定的影響，因此消除帶波影響，加強對于繼電保護的保護成為了電力企業重點關心的問題。因此，近年來廣大電力行業的工作者對于諧波的探究越來越多，就諧波產生的途徑進行了分析，然后分析了諧波影響繼電保護系統的具體表現，最后分析了為了減少諧波對于繼電保護系統的影響需要采取的針對性策略，為促進單利系統運行的穩定性有一定的參考價值。

1、前言

在電力系統運行過程中，由于運行設備的數量和種類不斷增加，隨之產生的諧波是不可能徹底消除的，并且諧波對于繼電保護系統的安全穩定運行有一定的干擾，所以重視諧波的整治工作，減少諧波的不良影響，是近年來電力系統的工作人員致力解決的問題，隨著諧波現象對于電力系統來講變成了一種污染，所以對于諧波的關注程度越來越深，對于諧波的研究力度也在不斷增大，分析諧波對于繼電保護系統的主要影響，然后采取針對性措施是保障繼電保護系統穩定運行的關鍵。

2、繼電保護所受諧波影響的具體表現分析

諧波指的是電流中超過基波的頻率整數倍的非正弦的周期性電量，處于正常供電環境中的電流及電壓從理論上講都應該處于正弦波的狀態。因此，諧波污染會對電力系統運行造成破壞性影響，其對繼電保護的影響尤其嚴重，具體的繼電保護影響表現大致如下：

2.1對不同繼電器的影響

2.1.1電磁型繼電器

電磁繼電器的轉矩和流經此繼電器所有線圈的有效電流值的平方呈現正比例關系，一旦諧波與基波之和高于繼電器動作所需的電流值，繼電器就會相應地開展各種保護動作。而諧波的存在增加了有效電流值，一旦諧波的含量達到此電流值的10%以上，它就會使繼電器產生錯誤動作，進而誘發電力系統故障的出現。

2.1.2感應型繼電器

感應繼電器的工作以感應電流以及空間的其他磁場作為動力開展工作，圓盤在本磁場的作用下產生感應電流，而此感應電流則會與其他磁場呼應，進而產生使圓盤得以轉動的電磁轉矩。而諧波的存在則會導致轉矩的增加，使圓盤的轉動速度變快，為繼電器工作造成誤動或是拒動的問題，進而使繼電器受到影響。但是，感應型繼電器具有較高的賡睦，圓盤轉動的速度較慢，受到諧波的影響不甚明顯。

2.2對繼電保護設備的影響

2.2.1距離保護

繼電保護設備開展距離保護共同工作，是以線路固定距離內測量的基波阻抗值為基礎進行變化的，如果系統中存在過高的諧波分量就會導致實際的阻抗值嚴重偏離基波的阻抗值，進而造成繼電保護設備距離保護的失效，或造成繼電器誤動現象。

2.2.2零序保護

繼電保護設備開展零序保護工作，是以通過線路非平衡狀態的零序電流的最大值為基礎具體實施，一旦線路電流中出現過高的3次諧波分量，不平衡的零序電流會迅速增加，進而導致零序保護動作失于精準，阻礙保護作用的實現。

2.2.3計算機

諧波通過影響計算機的電源供給系統，以及模擬量的輸入回路，達到對于繼電保護賴以現的計算機工作的影響。具體來講，計算機線路的各項啟動保護元件，如負序量啟動、突變量啟動等，都是以門檻的電流或電壓量作為其啟動量，這些啟動量一旦遭遇諧波影響，必定造成回路所發信號的錯誤，同時，輸人回路中存在過高的諧波，會導致計算機對于電流模擬的失真，進而影響計算機的實際控制工作。

3、如何減少諧波對繼電保護系統的影響

為了提高電力系統的運行效率和運行穩定性，在降低諧波對電網不利影響的同時，還要保障電力系統相關設備的安全。在實際使用中，必須針對電力系統諧波對繼電保護的具體影響在完善繼電保護性能的同時，增強對相關應對措施的研發。

3.1杜絕電力系統諧波振蕩電壓

為了保障電力系統安全性，應改變諧波互感器感抗性能以及電力系統容抗，避免其與電力系統諧波形成的參數相匹配。另外，在預防諧波發生諧振的同時，還應增強電力系統的零序回路阻尼。因此，在電力系統設計中，為了保障電力系統設備的正常運行，應使用性能優良的電壓互感設備，以改善電壓互感體系，并增加電力系統的對地電容。同時，在電力系統中互感器的三角位置接人定值阻尼電阻和消諧構件，可以杜絕電力系統互感設備中性點接觸，面在電力系統的中性點區域，可以取消直接接地，而采用電阻與地進行有效連接。在電力系統互感器的三角位置，通過設置對應的元器件和消諧構件，并在電力系統實施“瞬間斷續”時，與電力系統互感設備的可控硅進行有機連接，可以保障電力系統的電壓互感設備相關區域及時產生瞬間斷續作用。實踐應用中，在使用零序電阻的同時，增加電力系統諧振回路阻尼電阻值，可以保障電力系統控制序列的相關電壓值。在對電力系統電壓可感設備、阻尼電阻角開口相關位進行諧波消除時，由于消諧效果與阻尼電阻大小成反比關系，因此當電力系統阻尼數值為時，消諧效果最仹，而雙向型可控硅瞬間斷續短接，就相當于電阻阻尼數值為，此時諧波不會對電力系統自動檢測以及電磁型繼電設備產生影響。因此，在實際電力系統應用中在互感器的三角位置設置消諧裝置，不僅能有效解決電力系統的多頻率諧振現象，而且對電力系統諧振接地以及電力系統區分都有重要作用。

3.2應對電力系統諧波變形

在電力系統運營中，主要通過繼電保護裝置的選擇性、速動性以及靈敏度對繼電保護進行客觀評價。在了解電力系統諧波指標惡化狀況，明確電流、輸入電壓波形形變原因的同時，可以充分利用電力系統的次諧波來構建定子接地保護系統，杜絕電力系統因基波檢測疏忽而造成的諧波波形變形。另外，在充分利用變壓設備相關差動保護的同時，還可利用電力系統高次諧波涌流中的次諧波成分，開發使用次諧波制動的差動繼電器，從而有效避免電力系統繼電保護誤動，從根本上杜絕因涌流引起的誤操作。在電力系統諧波防護中，變壓器差動保護主要是利用了速飽和變流器以及次諧波進行制動。對于高頻保護，則將半波比相改為正、負半波均比相和“與”門出口即全波比相或加裝諧波閉鎖，從而保障高頻裝置的正常使用。在超高壓電網高級保護中，通過對輸入信號的有效濾波，可以有效防范諧波對繼電保護的影響。而在負序振蕩閉鎖元件中，通過加裝不致過長延遲動作時間的小濾波器，可減少諧波誤動，保障繼電保護裝置順利運行。另外采用增量型元件，可避免電力系統負序和穩態諧波的影響。

結語

綜上所述，由于電力系統諧波對繼電裝置及其自動保護系統具有重要影響，常常會導致系統誤動或拒動，提高力系統的故障率，因此在實際電網運行中，必須明確諧波對繼電保護的影響，找出誤操作誤動的原因，并采取改進措施，從而保障繼電保護系統正常安全運行。

(孟召杰 河北省邯鄲市武安市礦山鎮大唐武安發電有限公司 河北邯鄲 056303)

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