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摘要：电力系统中出现谐波时不可避免的现象，其对电力系统以及其中各项电力设备的运行产生严重的影响，尤其是继电保护装置功能的稳定性与可靠性都遭到破坏，当前的重点应该是如何对减少谐波产生的危害以及将谐波从源头上掐灭。因此，电力工作者应当充分应用新技术和新方法，改进继电保护设备，使其能够抵御谐波造成的影响，确保电力系统的稳定运行。本文对电力系统谐波对继电保护的影响进行了探讨。
关键词：电力系统；谐波；继电保护；影响；对策
电力系统谐波对继电保护产生的负面影响是比较大的，相关部门及技术人员应予以高度重视并致力于采取措施解决这个问题。在电力系统未来的发展中，谐波问题将会成为一个比较明显的障碍，只有不断与时俱进，加强对这个问题的研究并发展相关技术措施，重点关注受谐波影响较大的继电保护设备，才能促使电力系统的发展更加安全。
根据国际标准电工定义可知，谐波是正弦波分量并处于一个周期电气量中。通常情况下谐波的频率是基波的n倍（n为整数）。近年来学者对于谐波的研究越来越多，其中一些学者在分数谐波中纳入非基波整数倍的频率，却在次谐波中纳入工频以下的频率。实际当中主要是谐波影响继电保护，谐波产生于电力系统中，是在电力系统连接电气化汽车、办公电子设备、电弧设备、非线性负载等非线性负荷过程中产生的，进而影响了系统的正常电压、电流，最终形成较高的谐波。而在电力系统中产生谐波后就会威胁经济性运行、电力系统安全性、电能质量水平。所以，当前电力系统运行中亟待解决的一个问题就是谐波污染。
继电保护在电力系统运行中发挥着重要的作用，电力系统某一环节出现故障或者问题时，就需要运用继电保护装置迅速隔离故障，进而将事故影响范围控制在一定范围内，保证其他环节不受到影响，最终达到保证电力系统稳定运行、正常运行的目标。实际当中检验状态是继电保护装置的主要功能，并以设备中的状态检修参数为依据实现调整和试验功能，进而保证电力系统中的问题能够被及时的发现和解决。电力系统运行中要将电力系统故障损失控制在最低，就应当科学、合理的运用继电保护装置，进而使得供电效率负荷要求。这个过程中，应当充分考虑和排除因谐波而造成的影响，在熟练了解谐波继电器保护装置构建影响的情况下，采取有效的防护措施。
2电力系统谐波对继电保护的影响
2.1对电磁型继电器的影响
实际当中整定值的误差会随着谐波含量的改变而改变，通常来说在谐波含量不大于40%的情况下整定值的误差不会超过10%。但是基波电压或者电流整流是设置继电保护装置的基础，所以动态作用下的影响不会太大。电流继电设备在存在谐波时会发生误动，但是电压机电设备的动作值比基波发生时的整定值大，所以此时产生的是拒动。此外，若是空载变压器的切投过程中存在谐波，那么继电器就很可能在谐波分量的作用下发生误动，断路器就会因此跳闸。
2.2对感应型继电器的影响
当感应型继电器处于磁场环境中，其中的圆筒就会受到感应电流影响，同时感应电流将与设备另一磁场发生作用，导致电磁转矩出现，这时感应型继电器中的圆筒就会转动起来，由于这种继电器可以变动的部分惯性较大，但速度较慢，使得谐波转矩对其影响也很小。据权威人士介绍，那些受到畸变电力影响的谐波对继电器转矩影响较大，继电器的启动灵活性也会随着降低，这主要是由于受到了畸变电流的影响，降低了其转矩能力。同时，由于谐波电流分量不仅有正值转矩，还有负值转矩，这样一来就使继电器很容易出现误动作。与此同时，谐波分量有效值和谐波相位差也会对这一结果产生影响。此外，由于继电器受到谐波影响，还会导致过零点数目增加，致使继电器实际作用时间比规定时间小很多。随着完整波数量的不断增多，继电器作用点出现错误的机率也会随之增加。因此，在设计阶段应给予足够重视。
2.3对整流型继电器的影响
对于整流型继电器而言，主要有以下特点：在这一过程中基本是将交流领组合在一起实现整流目标，或对其中的一个交流量整流。经过整流的电压信号和动作通常会影响到继电器动作性质。一般以两个电气量为例，在一个电流回路中代用谐波分量，那么它的动作特性就会不再以圆形出现，而是以不规则封闭曲线呈现出来，同时在曲线中带有很多凹凸点。如当输电线路出现短路情况以后，电流中的谐波分量就会逐渐增大，整流型保护装置也会出现拒动情况。之所以会出现这种情况，主要在于电流回路中进入了谐波分量，导致环形整流分量增大，正也会使继电器动作受到很大影响。所以，在继电器设计阶段一定要将谐波纳入影响范畴。
2.4对静态型继电器的影响
在静态保护中一般都将静态继电器也固态继电器作为主要继电设备，并将无机械运动作为主要电子器构件，能够消除谐波所带来的不良影响，引起具有这样的特性使得静态保护成为人们关注重点。在静态型继电器保护中有两种交流电量，在比较时可以用比相器来完成。如在研究相差保护时，若发生短路情况就会导致直流分量出现，同时高次谐波也会出现，这样一来很容易出现保护误动作。
3抵消谐波影响的对策
3.1抑制谐波的对策
在电力系统中一致谐波的方式通常分为两种：分别是对电力设施本身的谐波量进行抑制以及采用铝箔设置降低电网中的谐波量。前者通常使用多脉动整流法进行抑制，这种方式是根据一定的定理组合偶数个变流器，然后通过移相变压器将电网中的电压转移，进而保证不同的整流桥之间输入的电压存在相位差，得到整流负载电流之间的相位差，这样就能够实现对次谐波的削弱和抵消，保证电网一侧的电流正正弦化，通过相关试验，使用该方式电流的波形畸变出现明显的好转，次谐波的含量也出现很大幅度的下降；还有一种措施则是增加滤波装置，与机电保护装置共同协作，消除谐波造成的干扰，在电力系统的应用非常广泛。滤波器有无源滤波器和有源滤波器，有源滤波器的主要原理是产生与谐波方向相反而大小一致的电流实现相互抵消。无源滤波器则是实现电容器与滤波电抗器之间的串联，在一定频率下产生低阻抗回路，将同频率的谐波吸收，降低谐波对电力系统产生的危害。
3.2增强继电保护设备性能的方式
增强继电保护设备性能的方式有很多，主要是提高继电器的可靠性能，充分进行比相的判断、过零点检测等，选择使用弱点继电器或元件安装。同时，根据二次谐波的方式产生饱和变流，使继电器的可靠性能提高；在产生谐波的设备上安装功率因素的调节装置，从根本上抑制谐波的造成的危害，而不是在污染发生之后进行治理；加强对谐波的分析能力，谐波治理要依靠精确的手段进行，电抗器计算以及现场谐波测试非常复杂，只能够进行固定负载，在实际应用当中应当全面分析各项数据，对功率因素进行补偿，减少谐波危害；最后，还能够通过增强计算机的保护减少谐波的影响，如使用中间变换器、或者是完善系统中数字信号转变流程等。
总之，谐波对电力系统继电保护有很大危害，严重影响电力系统的安全运行，限制电力系统应有作用的发挥，给电力企业和用电用户都或带来很大影响。因此，需要根据实际情况采取措施加以解决。
参考文献：
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