电力系统谐波对继电保护的影响

谐波产生的原因

谐波是指一种周期性的一种频率变量，它是对电力系统中电流的一种改变，而且谐波中还可以分为分数谐波、间谐波以及次谐波等不同的类型。谐波主要是由电源、输配电设备以及电力系统中的非线性负载构成的。电源端产生的谐波是在发电过程中，三相绕组在制作上有着一定的质量问题，很难达到各个参数上的平衡，在不同的影响因素下，会造成一定谐波的产生，但电源端谐波非常少，一般不会有太大的影响。输配电过程产生的谐波，是由于电力变压器导致的，这是由于变压器在设计过程中，可能会考虑到经济性等方面，忽略掉铁心磁化曲线的影响，使其处于非线性的状态，产生一定的谐波，这谐波电流通常所占额度较高，对电力系统的影响是非常大的。另外，谐波产生的原因还包括电力设备的作用。包括一些变频设备和用户端的使用设备，在充电装置以及控制等方面，会造成不同程度的变化功率，从而增大谐波产生的概率。

继电保护在电力系统中的作用

继电保护可以在故障发生的短时间内，立即将故障元件进行有效的切除，减轻故障元件的损耗，保证电力系统中其他设施正常运行，继电保护具有一定的自动性和快速性，并且是对电器元件的一种监控，可以多个方向上保证它的运行状态，避免由于外界干扰对电力系统造成的影响。电力系统中的继电保护装置可以与其他装置进行有效的配合，在条件允许的情况下，提高电力系统运行的可靠性，当电网发生严重性破坏时，将保护设备快速脱离电网，发出警报信号，降低财产的浪费，实现电力系统的自动化和远程化发展，促进工业生产自动控制的变化。

电力系统谐波对继电保护的影响

（一）对机电型继电保护的影响

机电型继电保护装置是对电力系统中的测量部分、逻辑部分以及执行部分进行保护的过程，它是由若干个不同的机电型继电器组成，可以有效的反映出实时电压和电流的运行状态，通常情况下，如果电力系统内部发生一定的故障，机电型机电保护装置就会快速的对故障位置进行定位，减少带来的安全隐患，对于机电型继电器来说，它是由于电磁感应或者电磁力的作用下，产生不同程度的机械动作，并且在继电器中加入了不同的物理量，从而使其满足一定的目的。

（二）对整流型继电保护装置的影响

在电力系统中，电力网供电的理想波形是正弦波，而由于继电保护装置的单向导电作用，在系统参数、三相荷载以及接线方式等共同作用下，造成谐波的产生，对于继电保护工作产生不同程度的影响。高次谐波是其中最主要的影响元素，当谐波电压处于比较高的状态时，继电保护装置可能会存在操作失灵或者误动等情况，增加供电系统中电压自动调节系统的误差。而负序系统中的高次谐波电流也会对负序电流产生不同的影响，引发误动现象，甚至会破坏继电保护中的远程联动装置，导致工作无法再继续进行下去。

（三）对整流型继电保护装置的影响

在电力系统中，电力网供电的理想波形是正弦波，而且由于继电保护装置中的单向导电作用，在系统参数、三相荷载以及接线方式等共同作用下，造成谐波的产生，对于继电保护工作产生不同程度的影响。高次谐波是其中最主要的影响元素，当谐波电压处于比较高的状态时，继电保护装置可能会存在操作失灵或者误动等情况，增加供电系统中电压自动调节系统的误差。而负序系统中的高次谐波电流也会对负序电流产生不同的影响，引发误动现象，甚至会破坏继电保护中的远程联动装置，导致工作无法再继续进行下去。

应对策略

（一）抑制电容器电压

为了有效降低电力谐波对电力设备的影响，一般在电路系统中会利用选项断路器来消除电容器的瞬态电压，降低电力谐波出现的概率，促使电力系统能正常运行，满足用户的电力需求。值得注意的一点是，当电力谐波和电力电容器同时存在时，电容器会直接使谐波电流更强劲，而对电力系统造成一定的消极影响。因此，为了电力系统的正常运行，就必须利用滤波电抗器，因为其不仅能有效降低谐波的频率，也能缩减谐波电流，以促使电流持续供应。

（二）设置滤波器

滤波器是一种能直接控制电力谐波的电子装置，不仅容纳了高速计算机等先进技术，而且通过电流互感装置来检测电流谐波的含量，并对其进行有效处理后，在逆变器的作用下，形成与谐波电流相反的、谐波大小一致的电流，进而直接传输到电力系统中，使电力谐波得以中和。滤波器主要包括两个方面的内容，分别是有源滤波器和无源滤波器。其中无源滤波器主要是通过谐振来消除电力谐波的，其涵盖了电阻及电抗器等内部结构，在使用过程中能直接连接谐波源，从而抑制住电力谐波。加上其自身的优点，例如成本低、设备维护方便等，而且也能有效吸收高次谐波。有源滤波器相较于无源滤波器而言，也具有独特的优势。

结语

电力谐波会直接影响着电力系统地正常运转，而且其影响力会随着时间的推移而日益加剧。因此，为了有效降低电力谐波对电力设备的影响，就必须利用先进的技术手段来予以缓解。相关电力研究人员需要不断研究新技术、新方法来降低谐波对电力系统的影响，以保障电网的正常运行。

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