摘要：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。
关键词：电力系统；谐波；继电保护；影响
一、谐波危害
1.1加快绝缘老化，缩短电容器及其他电气设备的使用寿命。在电网谐波电压的直接或间接作用下，电容器产生了一些原本不需要的功率，这些功率造成电气设备绝缘介质的损害，严重影响其使用寿命。此外，在谐波电压的不断作用下电容器的电流值逐渐增大，电容器温度也就随着增加，这种情况直接造成电容器短时间内使用过度，使用寿命大大缩短。
1.2影响电网设备运行，降低效率。谐波能够从多个方面影响电气设备的正常运转，如谐波会导致电容器局部放电，使电容器各种绝缘设备过早老化、使电气设备产生附加功率耗损等，这些现象直接影响到电网设备的正常运行。另外，谐波还直接导致电网元件出现一些无法避免的附加损耗，设备损耗造成的结果就是降低了整个电网运行的效率。
1.3干扰电气测量仪运转，危害电网安全。当谐波电流流经电网中的继电保护装置或其他二次设备时，这些设备就会受到干扰。干扰最直接结果就是电气测量仪表检测的数据无法准确表现实际数据，也就是出现测量误差，甚至会导致继电保护装置误动作从而危及电网安全影响生活及生产用电。若谐波持续累加却得不到治理消除，那么电网中运转的各个电气设备各项数值将越来越无法准确测定出来，电能质量的影响也会变得越来越大。
二、电力系统中供电谐波对继电保护的影响
2.1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。对空载变压器投切时，往往会出现含量非常高的谐波励磁通流，高次谐波分量会造成继电器的误动，一旦出现误动，断路器就会立刻跳闸。
2.2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。根据电力庄家的测算，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见降低，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。
2.3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∏/n时有凸点或凹点出现，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歌凹凸不平的点。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。导致这一现象出现的主要原因是由于电流回路中含有谐波分量，环形整流比相器以输出交流分量为主，导致继电器动作特性不规则、不光滑，出现破损现象。
所以，在继电器的设计时，就要将谐波的影响考虑进去。
2.4影响静态性继电器
谐波对静态性继电器会产生一定的影响。静态保护中主要运用的是两种继电器，一种是静态继电器，另外一种是固态继电器。上述两种继电器的组成都是由无机械运动的相应器件构成的，这一装置的重要作用就是将谐波消除掉。因此这也是人们比较关注的一个保护装置。其原理是相位比较，在构成这一继电器以后，相互之间的交流电量要想得到比较，就需要通过微积分比相器以及积分比相器来实现。上述的两种比相器都处在谐波分量比相器的影响。以微分比相器为例，在交流电量的影响下，会转化为方波，紧接着在微分电路的作用下出现脉冲，将其与其中的一个方波加以对比就会发现，谐波的存在会造成多个微分脉冲的产生，交流电量过零的概率也就会因此而产生，造成保护误动的出现。
三、抑制谐波的有效措施
3.1止谐波产生振荡电压
在电力系统内要降低谐波对继电保护设备产生的影响，可从谐波本身出发进行改造，来预防谐波产生出振荡电压，并得到合理的控制，应从下列两个关键点开展工作。
（1）考虑谐波匹配振参数的因素，从改变电力系统的抗容量或交感器的感抗性出发，来降低谐波的匹配参数。
（2）采用增加阻尼的方式，来防止谐波振荡电压的出现。在实际操作中，通过对电力系统中的对地电容、交感器设备进行合理的应用，并将电力阻尼放置在电力交感器的三角组合处，以改善电压互感体系。同时，需注意电阻上交感器的中性点不能与地面接触，且需在电力交感器设备上加入某些滑谐器件或元部构件，并保证这些元件都处于互感器的三角绕组处，才能将电力交感器与双向可控硅相接触，实现电压在短接连接的同时达到瞬间断续的效果。此外，依靠增加电力系统的回路值来改变谐波出现振荡电压的现象，通过采用阻尼的电阻与电力互感器进行消谐，从而可应对电力系统内出现多频率谐波振荡电压的问题。因此，在电力系统实际运行中，将消协装置安装互感器的三角部位，此举不但可以将多频率谐振现象有效解决，同时十分利于电力系统的区分以及斜振接地。
3.2对谐波波形的改变有效抑制
电力系统输电、供电运行过程中，可对谐波利用继电保护装置抑制其波形出现改变的状态，此种方式的原理是利用继电保护装置自身具备的灵动性、快速性，自己选择性开展可观的评判，为了抑制电力系统内谐波波形发生变化，主要从以下两方面出发。
（1）详细了解谐波的指标情况。例如电压的实际波形、电流、电量出现畸变的原因，同时在这一基础上对定子接地系统使用三次谐波的形式进行搭建，进一步防止因基波检测疏忽而造成的谐波波形畸变现象。
（2）在充分利用变压设备相关差动保护的同时，使用高次谐波流中2次谐波，在充分应用变压设备保护的基础上，由2次谐波来带动差动继电器，从而降低继电保护设备出现失误性操作的概率，避免机电设备受到涌流误操作而带来的损坏。与此同时，采用增量型的元件，可以适当避免及改善负序谐波和稳态谐波带来的影响。
结语：
根据继电器电路的要求，而能模拟实际波形的试验装置是很有用处的。它将鼓励人们将谐波问题纳入正轨，为改进电力系统继电保护装置的特性确定改进的继电器参数，提出标准的试验波形，最终提出具有更好性能的继电保护装置。
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