1. 論繼電保護中諧波的影響與應對_繼電保護
【摘 要】隨著電力技術的發展和大型電力系統的廣泛應用，尤其是新型電氣設備的涌現，在電力運行中的諧波問題已經嚴重影響到電力的安全使用，我們必須要高度重視繼電保護中諧波對電力系統的影響。本文通過對諧波的分析和闡述，從不同角度介紹繼電保護中諧波的影響，結合電力系統運行的實際情況，提出了應對措施和建議。
【關鍵詞】繼電保護；諧波；影響；應對措施；建議
隨著我國經濟的高速發展和生活水平的提高，居民和企業對電力的需求量也逐漸增大，安全用電和減少電量損失顯得尤為重要，如果發生故障等突然事件，必將給我們帶來巨大的損失，嚴重影響正常生活，甚至危及到社會的穩定。繼電保護技術能夠保障電網的穩定和安全運行，但是諧波會繼電保護裝置產生副作用。因此，消除諧波的影響顯得相當重要。
1 諧波的概述
諧波源於聲學，也簡稱為HW，在電工學中是指一個周期的電氣量的正弦波分量，它的頻率能夠達到基波的數倍。近年來，一些研究學者將不是基波整數倍的諧波稱為分數諧波或者間諧波，將一些頻率低於工頻的間諧波稱為次諧波。在電力系統運行過程中，諧波產生的根源是非線性負載，也就是說大量的非線性負載介入到電力系統中，作用於電力系統中的電流和電壓，產生高次諧波。在電力系統中，產生諧波必將影響供電質量，嚴重的情況會危及到電網的安全。目前已經將諧波定義為電力系統運行的公害。
2 繼電保護裝置的重要性
電網的安全運行涉及到輸電、發電和供電以及電網的建設各個環節。在電力系統或者電網行建立之後，添加繼電保護裝置可以有效保護電網睜鎮和電力系統的安全，保障安全運行。
對於電網或者電力系統主要是變壓器、發電機和傳輸線升早頌路組成，當這些配套設備發生故障，繼電保護裝置便會發揮作用。如果是瞬時性故障，機電保護裝置會主動切斷故障，進行重合供電，保障電網或者電力系統的正常運行；如果是永久性故障，需要在切除故障之後，採取必要的措施繼續供電，保障電網或者電力系統的正常運行。
從上面可以看出，繼電保護裝置在電網和電力系統中的作用相當重要，醫師保障電力設施的正常安全運行；二是保證電力系統的可靠性。因此繼電保護裝置的配置是吵鄭否正確和完善影響整個電網和電力系統的安全穩定運行，只有提高繼電保護裝置的質量，設置合理的參數來保證整個電力系統或者電網的安全穩定運行。
3 諧波對繼電保護裝置的影響
3.1 諧波對電磁型繼電器的影響。根據可續分析我們知道，當諧波的含量在0-40%以內，諧波的整定值的誤差肯定不會超過10%，但是對於電力系統中的繼電保護裝置諧波的設定是根據電力系統中的基波電流或者基波電壓來整定的，因此諧波必將對非靜態狀態下的繼電保護裝置產生一定的影響。當諧波存在時，諧波必定對電流繼電保護裝置產生保護櫃動，如果諧波中存在畸變電壓施加到繼電保護裝置，基波的整定值必定對電壓繼電保護裝置的動作值要低得多，這種後果必定會對欠電壓的繼電保護裝置產生誤動，而過電壓的繼電保護裝置可能會產生拒動。特別是對於投切空載變壓器產生的諧波的含量很高，進而產生勵磁涌流，對於高次或者兩次諧波分量會造成繼電器誤動，引起跳閘。
3.2 諧波對感應型繼電保護裝置的影響。根據電磁學知識，感應型繼電保護裝置的圓筒或者圓盤在磁場的作用下肯定會產生感應電流，感應電流和空間中的其他磁場的互相作用出現電磁轉矩，導致圓筒或者圓盤轉動。對於感應型繼電保護裝置的可以活動的部分慣性很大，動作速度較慢，諧波轉矩對繼電保護裝置的影響作用很小。根據科學分析和實際測量可知，受畸變電流產生的諧波分量一定會在繼電保護裝置的磁碟上產生附加轉矩，繼電保護裝置的啟動靈敏度必將會隨著輸入電流的頻率增大而產生變動，對於三次諧波分量和五次諧波分量產生的轉矩對繼電保護裝置的靈敏度影響更大，。產生的根源是畸變電流作用是繼電保護裝置的磁碟上產生的轉矩等於該感應電流中的各次諧波分量和基波分量產生的轉矩總和，因為諧波電流產生的轉矩有正有負，因此諧波分量產生的誤動可能是拒動，具體判斷標準是諧波分量的有效值和各同次頻率脅逼之間的相位差兩者之間的共同作用。
3.3 諧波對整流型繼電保護裝置的影響。整流型繼電保護裝置的主要特點是對輸入的交流量進行整流，或者對若干個輸入交流量在組合之後進行整流，繼電保護裝置的動作特性是和整流之後的電壓或者電流信號和動作有關。根據分析我們得出以下結論：每隔兩Π/n時就會產生凹點或者凸點，當諧波含量的比例越大，凹凸也就越明顯。下面以兩個電氣量的環形整流比相器迴路構成的方向阻抗繼電保護裝置為例，在分析迴路中的諧波含量過程中，繼電保護裝置的動作特性不是一個圓，二是呈現出一個不規則的封閉曲線，在曲線上有很多凹凸點。如果輸電線路中發生接地短路，整個電路的諧波分量會很大，進而導致整個繼電保護裝置拒動，主要原因是電流迴路中含有諧波分量的電流，而環形整流比相器的輸出電流的交流分量會很大，使繼電保護裝置的動作特性出現破損和不光滑的情況。在設計繼電保護裝置過程中必須要考慮到諧波的影響和減少或者消除諧波，提高電力系統的穩定性和可靠性。
4 繼電保護裝置中消除諧波的方法
4.1 限制諧波振盪過電壓的形成。對於這個問題的解決方案可以從以下連個方向來解決電力系統中的諧波過電壓。首先是在零序迴路中增加阻尼，減少諧波振盪的產生和擴大，另一個解決途徑是改變電力系統對地容抗或者互感器的感抗，避免形成匹配諧波振盪參數。在具體的繼電保護裝置中有以下六種設計思路：第一，在互感器的開口三角繞組埠加設阻尼電阻或者消除諧波裝置；第二，增加電力系統的對地電容，增加對地容抗；第三，在互感器的高壓側的中性點使用大電容接地或者電阻接地；第四，繼電保護裝置使用性能較好的電磁式電壓或者電流互感器；或者使用電容式電壓互感器；第五，電壓互感器的中性點禁止直接接地；第六，在電力系統的中性點使用消弧線圈接地。根據上面的設計思路和特點來看，要充分考慮電力系統的可靠性、穩定性、經濟效果和使用效果，使用第三種方案的優勢比較明顯。
4.2 在互感開口三角繞組端設置消諧裝置。對於瞬間斷續觸發電壓互感器，它的開口具有雙向可控硅，在電力系統處於瞬間斷續短接電壓狀態下，在互感器的開口三角利用電力系統本身的零序電阻和零序電壓來增加諧波振盪迴路的阻尼，實現釋放諧波能量。根據電工學知識我們知道，在互感器開口三角增加阻尼電阻可以消除諧波，添加的阻尼電阻的組織越小效果越好，當電阻為0時，消除效果最佳，因此在雙向可控硅進行瞬間斷續短接就實現了外加阻尼的阻值為0，同時也不會影響其他設備的運轉。這種設計思路可以解決電力系統中多頻率諧波振盪問題，能夠檢測和分辨出諧波的頻率，實現對諧波的消除。這樣可以區分電力系統中的接地故障和諧波振盪，還不會影響其他設備的正常工作。消除諧波的裝置比較簡單，性能安全可靠，尤其適用於無人值守的自動化電力系統中。
5 結語
現代電力系統中的電子設備的數量急劇增加，復雜程度增加非常快，給電力系統的安全運行和穩定性帶來了很大的影響，使用的繼電保護裝置中會產生諧波影響整個電力系統。對於繼電保護裝置要能夠正確區分電路的運行狀態，各種動作性能要避免外界的干擾，這是電力系統發展的趨勢。
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2. 變電站中的接地網起到什麼作用原理是什麼
起保護作用，合格的接地網可以有效的保證用電設備的漏電安全，對霹雷也有幫助。
接地棒的工作原理:不論外部安裝避雷針還室裝設的避雷器其最終目的都是將入侵雷電能量或內部浪涌（過電壓）引導泄流入地，以避免雷擊傷害，因此最終的泄流入地是整個防雷工程的關鍵，接地是保證電流安全迅速泄入大地的重要環節。