谐波对继电保护的影响与应对策略

1、谐波对继电保护的影响与应对策略摘 要 新时期，电力系统运行对于各种设施设备的应用不断增加，致使谐波问题日益严重，整个系统的运行都受到了不同程度的谐波影响，进而诱发了谐波污染这一名词的诞生。近年来来，电力事业相关人员对于谐波现象的研究迅速增加，并总结出了应对谐波的诸多途径。本文以继电保护所受的谐波的影响为例，着重从几个方面探讨了其影响的具体表现，并着力针对这些影响探讨了应对的策略。关键词 谐波；继电保护；影响；应对策略中图分类号tm77 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）81-0095-02谐波作为电力运行中难以彻底消除的因素，它对于电力系统各环节的运行都存在着潜在的危害，加

2、强对于谐波的有效治理一直都是电力系统技术人员的工作任务之一。当前时期，随着谐波现象逐渐地成为了污染电力系统运行的主要因素，人们对于谐波的关注与研究迅猛增加，逐步地针对谐波的具体影响形态以及治理措施进行了分析总结，为目前继电保护方面的技术人员开展对于谐波污染的防治提供了诸多帮助。1 继电保护所受谐波影响的具体表现分析谐波指的是电流中超过基波的频率整数倍的非正弦的周期性电量，处于正常供电环境中的电流及电压从理论上讲都应该处于正弦波的状态。因此，谐波污染会对电力系统运行造成破坏性影响，其对继电保护的影响尤其严重，具体的继电保护影响表现大致如下：1.1对不同继电器的影响1.1.1 电磁型继电器电磁继电

3、器的转矩和流经此继电器所有线圈的有效电流值的平方呈现正比例关系，一旦谐波与基波之和高于继电器动作所需的电流值，继电器就会相应地开展各种保护动作。而谐波的存在增加了有效电流值，一旦谐波的含量达到此电流值的10%以上，它就会使继电器产生错误动作，进而诱发电力系统故障的出现。1.1.2 感应型继电器感应继电器的工作以感应电流以及空间的其他磁场作为动力开展工作，圆盘在本磁场的作用下产生感应电流，而此感应电流则会与其他磁场呼应，进而产生使圆盘得以转动的电磁转矩。而谐波的存在则会导致转矩的增加，使圆盘的转动速度变快，为继电器工作造成误动或是拒动的问题，进而使继电器受到影响。但是，感应型继电器具有较高的惯性

4、，圆盘转动的速度较慢，受到谐波的影响不甚明显。1.2对继电保护设备的影响1.2.1 距离保护继电保护设备开展距离保护共同工作，是以线路固定距离内测量的基波阻抗值为基础进行变化的，如果系统中存在过高的谐波分量，就会导致实际的阻抗值严重偏离基波的阻抗值，进而造成继电保护设备距离保护的失效，或造成继电器误动现象。1.2.2 零序保护继电保护设备开展零序保护工作，是以通过线路非平衡状态的零序电流的最大值为基础具体实施，一旦线路电流中出现过高的3次谐波分量，不平衡的零序电流会迅速增加，进而导致零序保护动作失于精准，阻碍保护作用的实现。1.2.3 计算机谐波通过影响计算机的电源供给系统，以及模拟量的输入回

5、路，达到对于继电保护赖以实现的计算机工作的影响。具体来讲，计算机线路的各项启动保护元件，如负序量启动、突变量启动等，都是以门槛的电流或电压量作为其启动量，这些启动量一旦遭遇谐波影响，必定造成回路所发信号的错误，同时，输入回路中存在过高的谐波，会导致计算机对于电流模拟的失真，进而影响计算机的实际控制工作。2 应对谐波影响继电保护工作的几点策略电力系统中各种设备的运用造成了非线性负载的出现，而这种非线性的负载则将通过负载的电流转变成了与该处电压呈现非线性关系的非正弦的电流，进而造成了谐波现象的产生，进而威胁系统正常工作。因此，继电保护工作人员一定要对谐波问题加以有效应对。下面本文就探路几点应对策略

6、。2.1优化继电保护装置继电保护人员对谐波影响进行应对，首先，就要针对其对于继电保护装置的具体影响来采取措施。1）利用不易受谐波影响的元件（如弱电继电器）和动作原理（比相判断、过零点检测），对保护装置进行优化；2）采用硬件或者软件的滤波器对继电保护系统工作进行保护，实施对于谐波信号的处理；3）将二次系统中的固有频率设置在远离高含量谐波的频率区域，并为此系统加设消除谐波的回路，减轻谐振影响；4）利用快速饱和的变流器对变压器中的差动保护继电器进行替换，还可以采用具有二次谐波制动功能的继电器；5）还可以采用限时回路的形式，或者是以基波动作为基础的回路，来加强回路对于谐波的应对。2.2强化计算机的保护

7、继电保护工作人员在对继电保护装置做好保护之后，还应当着力针对计算机的工作进行保护，其保护措施如下：1）工作人员应当借用中间变换器，将系统引入的电流以及电压转变成为对电力回路具有充分适应性的数值，然后利用滤波器对电流以及电压中所含的谐波分量加以缩减，最终利用模数转换装备进行模与数的转变。同时，还应当对数字的运算以及处理部分加以保护，将数据变成数字形式加以运算，然后将处理好的信号传出；2）工作人员在上一步的工作的数字运算部位，还应当对计算机系统的数字信号处理设备加以应用，进一步对谐波进行应对，即在利用转换器将接受的模拟信号变成数字信号之后，再采用处理技术对数字形式的信号进行处理，并将处理好的数字向模拟信号还原，最终完成对于模拟信号的具体时间量化工作。需要注意的是其中的数字信号一般是采用二进制的有限位码；3）工作人员在得到的不同的量化电平之后，就要用最接近电平值对各数值进行深入的量化处理，以进一步完成量化电平的幅度量化，做出最终的量化电平数值，然后利用模拟滤波器将各种高频的分量滤除，最终得到计算机工作所需要的标准信号，最终消解谐波对于计算机工作的不良影响。3 结论继电保护所受到的谐波的影响存在于诸多方面，各种影响都会阻碍继电保护工作目标的达成，或者是使继电保护装备产生误动操作，进而造成电力系统故障。因此，技术人员一定要采取有效措施加强对于谐波的应对。参