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电力系统谐波对继电保护的影响分析杨强

目录

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正文 1

文1：电力系统谐波对继电保护的影响分析杨强 1

一、谐波概述 2

二、继电保护作用 2

三、导致电力系统谐波产生的主要原因 2

四、电力系统谐波对继电保护的影响 3

4.1对电磁型继电器的影响 3

4.2对感应型继电器的影响 3

4.3对整流型继电器的影响 3

4.4对静态型继电器的影响 4

五、减少谐波威胁的措施 4

文2：对继电保护的一些探讨 5

原创性声明（模板） 7

正文

电力系统谐波对继电保护的影响分析杨强

文1：电力系统谐波对继电保护的影响分析杨强

经济的发展带动了电子技术发展，很多工业企业将可控硅整流装置与换流逆变设备应用其中，致使电力系统波形发生畸变，从而衍生出谐波，严重影响电力系统安全运行，特别是对电力设备危害较大，降低了电能质量。为减少谐波对电力系统的破坏，促使电力系统继电保护装置能够安全稳定运行，研究谐波所带来的负面影响，以便有针对性的采取措施加以解决。

一、谐波概述

谐波（HW）最早出现与声学领域，后来才被引入到电力领域。它是存在于电力系统中的病毒，谐波的出现严重干扰了电力系统的运行，更会影响到继电保护体系，总之，谐波的出现对电力系统继电保护有很大威胁。从国际电工定义中可以得知，它属于周期性电气量正弦波分量，它的频率是基波的整数倍。对于发生畸变波形的研究以傅里叶变换最有代表性。在傅里叶变换中，对于其周期电流的畸变与电压波形展开以后可以得到以下公式：

其中：IK和VK所代表的是第h次是谐波电流的有效值，而θk和φk代表的是第h次是谐波电流的相位，wo代表是基波角频率，K所表示是的最高次谐波阶数。

二、继电保护作用

电力系统中变压器等发生故障的时候需要自动开启继电保护装置，但是故障将会导致系统设备出现短暂的问题。继电保护能够消除电力系统中谐波，之后在开启闭合，并且保证电力系统继续供电。继电保护装置将会使电力系统更加安全稳定的运行。电力系统安全稳定的运行需要继电保护装置发挥作用。

三、导致电力系统谐波产生的主要原因

尽管谐波的产生会威胁到继电保护的安全运行，但谐波也不是在所有电力系统中都存在，主要存在于电气化铁路与汽车充电站设备中。首先，对于电气化铁路来说，它与其他设备并不相同，其负荷带有非线性、不对称性，其波动较大，尤其是在机车运行过程中，非线性特征尤为显著，更会将谐波带入到电力系统中，从而产生大量谐波，同时，由于机车长期处于开停结合的状态下，这样也会产生有功冲击，导致电力系统发生电压波动，严重的还会出现闪变。其次，导致谐波产生的因素中还在于可控硅整流设备的应用，这种设备应用以后实质作用并不大，不仅会影响平波电抗器原有作用，还会使输出电流出现波动，各个交流系统也不能对称，从而产生谐波。

四、电力系统谐波对继电保护的影响

4.1对电磁型继电器的影响

通常情况下，如果谐波含量低于40%，其整定值误差就会在10%以下，但因继电保护装置需要依靠电流与基波电压实现整定，所以，也就导致其在分静态作用下容易受到谐波影响。一旦出现谐波，就会引起电流继电器保护发生拒动，如果继电器受谐波畸变影响，相对应的基波整定值也将比动作值小很多，这样就会引发过电压其发生拒动，从而导致误动作。若在期间运用空载变压器，就会出现谐波励磁同流的情况，也会发生误动作，严重的还会出现跳闸。

4.2对感应型继电器的影响

如果将感应型继电器放置在磁场中，那么其中的圆筒便会受感应电流影响，感应电流也会与设备另一磁场发生作用，引起电磁转矩，圆筒也将随之变动，继电器能够变动的部分有很大惯性，速度却很缓慢，即便有谐波转矩，其所带来的影响也很小，这与畸变电流有一定关系。再加上，谐波电流分量中存在正负两种转矩，继电器也会因此发生误动作。受到谐波影响的继电器，会将促使零点数目上升，导致继电器实际工作时间远远低于规定时间（如图1所示），伴随着完整波的增多，继电器也会发生很多错误，因此，在设计中一定要在重视这一内容。

4.3对整流型继电器的影响

整流型继电器就是将交流领融合在一起，其主要目的是实现整流目标，同时也有些是对一个交流量进行整流。接受多整流的电压信号或动作，很容易影响继电器动作性质。如将两个电气量应用到电流回路中就可以为谐波分量提供依据，其动作特征也将以不规则的封闭曲线呈现出来，并在曲线中有很多点，如果输电线路发生了短路情况，电流中所含有的谐波也将增多，引起保护装置发拒动，通过研究得知，主要与电流回路中产生谐波分量有关，不仅会促使环形整流分量增大，还会影响继电器动作。因此，在设计继电器的过程中，一定要重视谐波所带来的不良影响。

4.4对静态型继电器的影响

对于静态型继电器来说，它