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电力系统谐波对继电保护的影响研究

2018-10-21李志峰

中国化工贸易·中旬刊 2018年6期
关键词:谐波继电保护电力系统

李志峰

摘 要:在电力行业快速发展的情况下,高新继电保护设备在现代化的电力设备中得到了广泛的应用。电力系统中谐波的产生将给电力系统及其继电保护系统产生明显的影响,严重的导致设备故障或破坏,影响人们正常生活的安全。这个问题已经引起了人们的关注。为了及时准确的监测到电力系统的谐波,我们要根据电力系统的具体情况,采用先进的稳定的继电保护设备,加强工作过程监测技术投入,增强现场监测和试验的效果。

关键词:电力系统;谐波;继电保护;影响;研究

1 电力谐波和继电保护相关论述

1.1 电力系统谐波的定义和性能

谐波一般是指周期性电量在正弦方向上的一个分量。谐波的频率是基波的频率的整数倍,所以说非基频率整数上的分量就可以称为谐波。谐波的频率不同,其性能和影响也存在较大的差异。当非线性负载连接到电力系统时,电压或电流的变化会产生频率更高的谐波,谐波的频率越高对电力系统产生的影响也是越大。谐波对电力系统的安全运行有着非常重要的负面作用,控制和减少谐波的产生是电力企业必需要面对和解决的问题。

1.2 继电保护应用分析

当变压器和其他电气设备发生故障时,电力系统需要自动接通继电保护器断开供电回路。但故障也将导致其他的系统设备在短时间内无法正常运行,影响整个电力系统的工作。应用继电保护装置则可以消除电力系统中的谐波,继而及时自动重启设备,保证电力系统的快速恢复,保证电力系统的运行更安全、更稳定。

2 电力系统谐波对继电保护的影响

2.1 谐波对电磁继电保护器的影响

电力系统正常运行谐波修正的误差应控制在10%以内。继电保护的装置根据谐波大小自动调节系统的电流或电压,并控制和消除在静态状态下产生的谐波。同时,谐波的反作用过大也将导致继电保护装置产生保护动作。要消除谐波对继电保护电压的影响,就要合理的标定继电保护器的基准电压,减小因系统故障引起的电压波动造成的谐波。

2.2 谐波对感应继电保护器的影响

谐波将造成电力电网电磁场发生变化,电力系统将在继电保护器中产生感应电流。在感应电流与电磁场相互的作用下,就会形成电磁转矩,继而影响到继电保护器动作。在这种状态下感应继电保护器就具有很大的惯性,降低了运行效果。谐波转矩对电力系统的运行有一定的影响。谐波电流的异变将对磁板的不同部分产生较大的转矩,随着电流频率的不断变化,感应继电保护器的灵敏度逐渐降低。由不同谐波分量引起的转矩也有不同的表现,谐波分量越大转矩越大,而有时恰好相反,谐波分量越大轉矩越则越小。通常,谐波分量的大小与谐波之间的相位差的也会引发感应继电保护器的故障。

2.3 谐波对整流继电保护器的影响

谐波的出现将造成整流器继电保护器的运行也出现更多的通信组合。谐波作用在整流器上,它将会通过不同的组合来确定电流信号的影响。这样,继电保护器的动作也必须在同一周期的不同凸点和凹点位置产生不同的谐波分量,导致了谐波量的累积,其作用和影响也将越来越明显。在整流电路中产生的结果是更加突出阻抗效应中的谐波分量,并确保整流操作的基本特性。当发生接地故障时,可以根据形成的不规则闭合曲线更好地区分谐波分量。整流器中的继电保护装置的拒绝也要通过对电流电路产生的谐波分量的转换成输出信号,致使产生相应动作反应,避免继电保护器损坏,达到更稳定的保护作用。在设计继电保护器时,应充分考虑谐波的影响。

2.4 谐波对静态继电保护器的影响

电力系统谐波的限制和消除方法很多:第一种是限制冲击电压,然后根据谐波参数提高变压器网络的电压互感器的效果。第二种是利用零序电路来限制谐波,中性点不直接接地,而是通过消弧线圈接地,这样能保证接地电容的影响最小。第三种是在双向控制回路中,谐振回路的阻率要根据其零序电阻大小来调节。当外部的阻尼电阻为零时,不会影响继电保护器的动作,但要时刻注意谐波分量的产生。第四是继电保护装置尽可能的实现多样化,更好地控制谐波,以保证谐波不会影响电力系统的正常运行。采用准确的谐波检测装备,制定控制消除谐波影响的有效措施,对改善电力系统运行条件有着非常积极的作用。

3 电力系统谐波的应对策略

要清晰地了解谐波对电力系统的影响,并采取科学的合理的控制和消减措施,实现对谐波危害的有效控制,提高继电保护系统的基本性能和工作稳定性,保证电力电网系统的安全运行。具体工作中,我们主要从以下几点着手开展控制和消减工作:①合理选择电气设备并加强使用过程管理,将在电力系统谐波控制在允许的参数,在一定范围内控制匹配参数,并调节变压器的电感性能;②通过增加必要设备来控制消减。可以有效地增加零序阻尼,以有效避免共振。一般来说,可以通过电力系统中增加接地电容、调节电压互感设备和使用电磁电压互感器来实现控制和消减目标;③采用更科学的运行方式和接地方式。为了有效避免中性点接地,应将阻尼电阻或消谐元件连接到电磁变压器上。也要重视电压互感器的接地,电磁变压器的中性点只能通过电阻接地,中性点和连接点要通过消弧线圈完成连接。

4 结束语

通过以上分析我们知道,电力系统谐波对继电保护有着不好地作用,直接影响着配电系统的运行安全。只有在设计、施工和使用的所有环节入手,供电企业、电力用户共同努力,我们才能有效的控制和消除电力系统的谐波,为生产生活提供稳定的电力能源。

参考文献:

[1]赵建武,吴欣.浅谈电力系统谐波对继电保护的影响与应对[J].黑龙江科技信息,2012(28).

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