论文关于电力系统谐波对继电保护的影响，该文是电力系统相关论文怎么写与电力系统谐波和继电保护和影响研究有关自考开题报告范文.
前言
随着我国经济和电力的迅速发展,居民对电能的需求与日俱增,继电保护设备是电力系统中一个重要的组成部分,继电保护技术得到了足够的重视,各种谐波分量的存在危害了电力系统的安全稳定运行,因此加强对谐波对继电保护的影响的研究具有重要意义.
一、谐波分析
(一)电力系统中的谐波
根据国际标准电工定义,谐波是一个周期电气量的正弦波分量,谐波的频率是基波的整数倍.现阶段,由于大量得分线性负荷接入电力系统,在设备与电网连接后,系统中的电流、电压会出现高次谐波,这些谐波会降低电能的质量,严重的会威胁到电力系统的安全和运行,是目前电力系统的公害之一.
(二)电力系统中谐波的危害
由于电力系统中的谐波对电力系统而言,其危害比较严重,综合起来主要包括以下几个方面：第一,对电网的整体质量产生影响；第二,严重危害电力设备的使用；第三,影响电力设备的正常运行；第四,干扰弱电系统的设备的正常运行.
(三)继电保护的作用
如果电网中的变压器、发电机及输电线路等电气设备发生故障,系统就会自动启动继电保护装置.如果故障是由于设备短暂出现问题,那么继电保护装置会对故障进行切除,然后闭合继续供电,保证电网的稳定、完全运行；要是设备故障是由于设备持续出现问题,那么继电保护装置应该在切除故障之后,采取有效的措施继续供电,这样就能保证电网的稳定、安全运行.所以,在电力系统及电力设备安全运行方面,继电保护装置的作用非常重要.
二、电力系统中供电谐波对继电保护的影响
(一)影响电磁型继电器
如果谐波的含量低于百分之四十时,那么谐波的整定值出现的误差就将低于百分之十,然而,由于继电保护装置的整定是根据基波电压或者电流进行的,因此在分静态状况下必然会对谐波造成一定的影响.谐波存在的时候,就会造成电流继电器出现保护拒动现象,如果继电器被含有谐波的电压作用时,那么电压继电器整定值要比其动作值低很多,所以就会引起电压器的拒动.
(二)影响感应型继电器
受磁场作用的影响,在感应型继电器的圆盘或者圆筒内会出现感应电流,感应电流会与设备中的磁场产生相互会见的作用,进而出现电磁转矩,造成圆盘或者圆筒转动.感应型继电器的可动部分由于具有较大的惯性,动作速递相对比较慢,谐波转矩对其造成的影响不是很大.根据电力专家的测算,由于谐波产生的畸变电流中谐波分量会在继电器磁盘内产生一定的转矩影响,而继电器的灵敏度随着电流频率的增加逐渐降低,特别是在三次谐波和五次谐波电流造成的转矩,很大程度上对继电器的灵敏度产生影响,主要原因在于畸变电流在继电器磁盘上造成的转矩值与电流中各次谐波分量产生的转矩与基波分量之和是相等的.因为谐波电流分量造成的转矩值有正有负,所以继电器有可能产生误动,也有可能产生拒动,主要还是由谐波分量的有效值与谐波间相位差所决定的.
(三)影响整流型继电器
谐波对整流型继电器也会产生较大的影响,整流型继电器的特点主要有：把输入的几个交流量进行组合,对组合进行整流,或者对一个输入交流量进行整流,把所得的电流信号或电压信号及其动作作为判断的依据,决定继电器的动作.通常相隔两个Π /n 时有或凹点出现,如果谐波含量越大,那么凹凸的情况就越明显.例如：假设两个电气量的环形整流比相器回路构成的方向阻抗继电器,回路中如果含有谐波分量时,就会造成其动作特性的改变,由规则的圆形变为不规则的封闭曲线,并且在曲线中存在很多个凹凸不平的点.如果输电线路出现接地短路的故障,那么电流中的谐波含量也会增大,此时整流型继电保护装置会出现拒动.
(四)影响静态性继电器
在静态保护中,主要采用静态继电器和固态继电器两种继电器,有无机械运动的器件组成.该装置可以有效的将谐波影响消除掉,所以在目前也成为人们最受关注的保护装置.根据相位比较原理,组成该继电器,对两个交流电量的比较可以采用微分比相器和积分比相器来实现.两种比相器都受到谐波分量的影响：对积分比相器的影响主要是各半波积分比相器进行比较,分别是正半周或者负半周极性相同的时间,如果进行比较的链各个电量中,任意一个含有谐波分量,它的方波就会被切成碎块,这就可以使积分电压降低,其后边的触发器也就不能被处罚,造成保护拒动；微分比相器主要是将两个交流电量全部转换为方波,然后将其中之一通过微分电路使其产生脉冲,然后与两外一个方波进行对比,如果存在谐波,那么就会出现多个微分脉冲,这样就增加了交流电量过零点的概率,会出现保护误动的现象.
三、预防措施分析
(一)谐波抑制措施
目前,在谐波处理上通常采用两种方法: 一是采取措施减少电力电子设备自身产生的谐波; 二是增设滤波装置滤除电网中的谐波.对于第一种方法,一般采用的是多脉动整流方法,是按一定的规律将两个或多个( 通常为偶数个) 变流器进行组合,通过移相变压器对电网电压进行移相,使得各个整流桥输入电压存在一定的相位差,从而获得整流负载电流之间的相位差,不同相位差的整流负载电流在电网侧的叠加,可以使某些次谐波相互削弱或抵消,从而实现电网侧电流的正弦化矫正.
对于谐波抑制的第二种方法,在工程中装设的滤波装置包括无源滤波器和有源滤波器,无源滤波器相对低廉,采用电容C 和电感L 元件组成滤波电路,在谐振频率下合成阻抗为零,迫使该次谐波电流流向滤波支路,不能传播到电网造成危害,但是其滤波效果有限; 有源滤波器在工程应用时要备有谐波发生源和大功率晶闸管元器件,还要配有跟踪控制和脉宽调制系统,其滤波效能优越,但成本稍高.
(二)改进继电保护的措施
对于改进继电保护主要由两方面的措施: 辅助措施和自主措施.如选择辅助措施,可采用配电系统中自带的频率测试仪对谐波频率进行测试,以辅助继电保护装置对电压、电流进行测量和值的比较; 也可以以使保护中的输入信号正常为目的,增加滤波装置; 也可以以使继电保护装置只反应突变量,且仅反应突变量为目的,接入一个微分电路于继电保护装置的执行元件前,也就是说,使用反映增量的装置; 或者加装谐波闭锁环节于配电系统中的各类保护间.对于自主措施,是以继电保护装置自身为基础,通过对继电保护装置的动作整定值进行合理设定,以使继电保护装置的动作正确、可靠.
四、结束语
总之,谐波对电力系统中的继电保护造成的影响非常的大,因此我们在实践中,应有效地保证继电保护系统的安全运行,对出现的故障应采取有效的措施时进行解决,从而促进电力系统的正常运作.
参考文献：
[1] 蒋娟. 电力系统中谐波对继电保护的影响[J]. 城市建设理论研究.2011
[2] 赵安临. 电力谐波对电力系统的危害分析[J]. 山西煤炭管理干部学院学报.2011
[3] 谢鹏. 电力系统中谐波对继电保护的影响[J]. 企业科技与发展,2011
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参考文献：
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