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摘要:电力系统在运行的过程中会运用谐波,这是为了做好继电保护工作,确保电力安全运行。近几年人们对谐波的关注也越来越多。因为电力系统在运行的过程中发生任何的变动,都会影响到继电保护组抗的结构,稳定电压和电流。一旦结构发生了变化,继电保护就产生防御能力不会受到其他干扰,在运行的过程中快速有效,从而提高供电效率。
关键词:电力系统谐波;继电保护;影响
继电保护会受到谐波的影响,从而阻止电力系统的正常运行。电力系统也不能发挥有效的作用,不能进行正常的供电或者是用电服务。所以说一旦发生问题我们要根据实际情况,选择合理的措施应对。如何完善电力系统消除谐波也是本文研究的重点。
一、什么是电力系统谐波及其产生的原因
1什么是电力系统谐波
谐波的频率相对基波来讲是其整数倍,而谐波也是属于周期性的电气量正弦波分量。通常在电力系统中,都将谐波视为一种“污染”。因为谐波不仅对电网造成影响,使其难以得到正常的运行,也使得系统中电压正弦波的质量受到影响而降低。在当今的时代背景下,由于多个方面因素的影响,造成电力系统中谐波的问题越来越严重,比如电子设备和高压直流输电在实际生活中得到广泛应用,以及像电子机车之类的非线性负荷不断增加等都在一定程度上加重了谐波问题的产生,使得电力系统难以在安全的状况下运行。
2电力系统中谐波产生的原因
谐波并不是存在于所有的电力系统中,而是在电气化铁路、汽车充电站的设备中出现较多。在电力系统用户中,电气化铁路属于一个特殊群体,它的负荷情况与其他不同,存在一定的非线性与不对称性,总体波动较大。当机车处于运行状态时,就会出现明显的非线性,并将大量谐波电流注入到电力系统中,成为电力系统中最大的谐波源,再加上机车经常需要开停,这样一来就会提升有功冲击能力,使电力系统出现电压波动甚至闪变情况。之所以会在电力系统中出现谐波,主要在于可控硅整流设备,该设备在实际运行中整体情况并不理想,尤其是并不为零,这样就降低了平波电抗器的能力,导致输出的电流带有脉动,三相交流系统难以实现对称,这样就使谐波出现。
二、谐波对继电保护的影响
1对整流型继电器的影响
整流行继电器有几个特殊的特点,我们对其进行分析。能够把几个交流领组合在一起,从而完成整个的整流目标,或者整流其中的一个交流量。整流会改变电压信号和动作,从而调整继电器动作的性质。我们举个例子,有两个电器量,其中有一个电流的回路代用了谐波的分量。动作性质发生了改变,原来是原型,现在成为不规则的封闭曲线,而且呈现出凹凸点。输电线路发生短路之后,我们能够发现谐波的分量和之前相比在增加,整流行保护装置会自动拒动。在这个过程中,电流回路进入了谐波分量。继电器动作会发生变化,环形整流的分量也会不断增大。所以我们要关注谐波的影响,做好继电器的设计工作。
2对静态型继电器的影响
在选择继电设备的时候,我们都会应用静态继电器或者是固态继电器。电子器构建包括了无机械动作,这也是主要的组成部分。能够在一定程度上减轻谐波带来的影响。人们在这过程中也逐渐重视起了静态保护。静态型的继电器包含了两种不同的交流电量。要用比较器来完成比较,我们可以借用这个调查相差保护。很容易出现高次谐波,例如出现短路情况,就会出现直流分量,进而出现高次谐波。
3电磁型机电设备受到的影响
高次谐波的含量发生变化会影响到整定值的误差。一般情况下,整定值误差在10%左右,谐波的含量不会超过40%。继电保护装置在设置之前首先要确定电流整流,以及基波电压,这样才不会发生大的动态作用。一旦谐波出现,电流的机电设备就会受到影响。这个时候,基波整定值比电压机设备的动作值小,就会产生拒动。而且,谐波如果出现在空载变压器中,这个时候进行切投。继电器就会发生误动,进而跳闸。
4感应型机电设备受到的影响
感应型机电设备动作部分,比较缓慢而且有很大的惯性。这会削弱谐波的作用,不会造成大的影响。受到磁场的影响,继电器内部的圆通或者是圆盘能够产生电流。之后在另一个磁场的影响下,就会进行电磁转矩。在电磁转矩的作用下,圆通圆盘就会旋转。我们在电力系统运行的过程中输入,50—200Hz的频率,那么继电器的灵敏度会受到影响。因为电流谐波会影响到几点设备的磁盘,进而发生附加转矩,而这些量是谐波和基波的总和,而谐波包括了整数和负数。那么继电保护装置就会产生拒动或者是误动。产生的影响会受到谐波有效值、频率相差的影响。
5防范继电器保护的策略
电力系统在发展的过程中会受到谐波的影响,相关的企业一定要重视这方面的问题。减少谐波带来的损失,在这之前采取一定的防范措施,减少误动、拒动、'现象的发生。根据相关规定,采取一定的设备控制谐波,防止谐波污染,这样设备也不会产生拒动、误动的现象。在控制谐波的过程中可以应用无源滤波器或者是无功补偿器等等,最大程度的减少谐波带来的影响。电力企业在控制的过程中要结合实际情况,采取具体的措施。第一,认识到谐波控制的重要性。选择继电器的时候,要考虑到谐波对不同类型继电器的影响。在动作原理的基础上,选择影响较小的继电器。例如我们比较常见的零点检测或者是弱电继电器等等。第二,为了做好变压器差动的保护工作,在选择继电器的时候,我们要以变流和速饱为主。根据二次谐波的振动法进行具体操作。第三,感抗和谐波容抗会发生作用,在这过程中还会产生谐振。所以我们要减少谐波含量比较低的频率带。除此之外还要处理保护设备信号,这过程中需要用到软件滤波器,尽可能的控制谐波的干扰。
结束语
电子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。
参考文献:
[1]杨蜀。电力系统谐波对继电保护的影响分析及应对措施[J].机电信息,2013,21:24-25.
[2]李大军。浅析电力系统谐波对继电保护产生的影响及防范措施[J].机电信息,2012,33:18-19.
[3]陈震。有关电力系统谐波对继电保护的影响分析[J].中国新技术新产品,2012,24:75-76.