程金强
廊坊供电公司 河北 廊坊 065300
摘要：电力系统是指由发电厂、输电线路以及用电客户端等环节构成的一种电能循环系统，它是通过电能生产以及传输等形式，从而有效的将不同的电力分配给相关的用户，这是一个非常复杂的过程，其中涉及到了多个线路和系统结构，为了提高电力系统在运行中的安全性，有关部门通过不同的措施和方法，安装相应的电力保护装置，并且在自动化技术的应用下实现监控自动化、调度自动化的目的。
关键词：电力系统；谐波；继电保护；影响
对于电力系统来说，谐波的产生有着一定的危害，对机电型继电保护装置、微机继电保护等方面都有着一定的影响，有关人员需要从有源谐波治理、无源谐波治理等方面进行控制，从而减少谐波对电力系统的破坏，延长它们的使用寿命。
1 谐波产生的原因
谐波是指一种周期性的一种频率变量，它是对电力系统中电流的一种改变，而且谐波中还可以分为分数谐波、间谐波以及次谐波等不同的类型。对于谐波产生的原因，它主要是由电源、输配电设备以及电力系统中的非线性负载构成的。首先，对于电源端产生的谐波来说，它是由于在发电过程中，三相绕组在制作上有着一定的质量问题，很难达到各个参数上的平衡，在不同的影响因素下，会造成一定谐波的产生，但是电源端所产生的谐波是非常少的，一般不会有太大的影响。其次，对于输配电过程产生的谐波来说，很多时候都是由于电力变压器导致的，这是由于变压器在设计过程中，可能会考虑到经济性等方面，忽略掉铁心磁化曲线的影响，使其处于非线性的状态，产生一定的谐波，在这种背景下，谐波电流通常来说所占额度较高，对于电力系统的影响也是非常大的。另外一方面来说，谐波产生的原因还包括电力设备的作用。包括一些变频设备和用户端的使用设备，在充电装置以及控制等方面，会造成不同程度的变化功率，从而增大谐波产生的概率。
2 谐波的危害
从谐波的运行来说，它的危害性是非常强的，对于电力系统中的各个设备都可能造成不良的影响。首先，对于发电过程中的发电机和电动机来说，由于谐波的产生，可能会引发机械共振，致使发电机在运行过程中存在一定的振荡力矩，并且严重影响电力设备的使用寿命。其次，谐波电压在电力运行中会造成大幅度的正弦波变化，增加电能的消耗，加速绝缘老化，危害不同设备的负载以及电力系统的安全运行。除此之外，电网谐波还会对计量装置造成不同的影响，使它的系数达不到正常要求，造成电网中的短路情况，严重的还会引发爆炸现象。同时，谐波在电力系统中对于继电器等保护装置也有着一定的影响。
3 电力系统中继电保护的作用
3.1 继电保护的概念
对于继电保护来说，它是对电力系统中所发生的故障以及异常情况等现象进行检测的过程，并且出一定的预警信号，将故障与电力系统进行有效的分离。对电气继电保护设备进行维护是非常重要的，继电保护装置属于安全性较高的智能设备，主要是由继电设备和一些辅助性的部件而组成的继电保护装置，可以精准性的检测出电气元件是否异常，假如出现一些异常现象的话，那么会马上断闸并且发出警报。随着我国当前电力规模的不断发展，电力在运行的过程中面临着问题，越来越多电气设备类型的增加会提高电力系统的负荷，并且其他因素也会影响电力系统的正常和安全运行，很难推动我国当前社会的稳定发展。在电力中，电气继电保护最为重要的工作内容，有助于提高电力系统的稳定性以及安全性。
3.2 继电保护在电力系统中的作用
对于继电保护来说，它可以在故障发生的短时间内，立即将故障元件进行有效的切除，并且减轻这个过程中对故障元件造成的损耗，保证电力系统中的其他设施可以保证正常运行，继电保护具有一定的自动性和快速性，它可以在第一时间内做出有效的反应，并且是对电器元件的一种监控，可以在多个方向上保证它的运行状态，并且避免由于外界干扰对电力系统造成的影响。另一方面来说，电力系统中的继电保护装置可以与其他装置进行有效的配合，并且在条件允许的情况下，提高电力系统运行的可靠性，当电网发生严重性破坏时，将保护设备快速脱离电网，发出警报信号，降低财产的浪费，实现电力系统的自动化和远程化发展，促进工业生产自动控制的变化。
4 在继电保护装置中应对谐波的方法
4.1 加入滤波器的应用
在电力系统中，有效抑制谐波产生和蔓延的主要方法就是在其中加入相应的滤波器。滤波器是由电容、电感以及电阻组成的滤波电路，它可以对电源线中的特定频率以及线路进行有效的整合，从而对特殊波频信号进行消除工作。从现阶段来说，数字滤波器是比较有效的一种滤波装置，它与模拟滤波器相对应，将电力系统中的运行线路当成一个变量，并且对外界的输入信号进行有效的处理，将输入信号的波形采取有效的倒置工作，从而实现频谱修改的目的。
4.2 对谐波振荡过电压的形成的限制
首先是在零序回路中增加阻尼，减少谐波的产生和扩大，再者是从途径来解决问题，增大电力系统的容抗和互感器的感抗，这样不会造成谐波震荡参数，也可以从设计思路来解决问题：通过在互感口加设阻尼电阻以此来减少谐波干扰，或者加消除谐波装置；增加电力系统的对地电容，增加地容抗这样也可以很大一部分抵挡谐波影响；在互感器高压侧中性点使用大电容接地；在电力系统的中性点使用消弧线圈接地。综上来看，在设计和思路上，我们可以多点出发，在考虑电力系统的可靠性，稳定性等方面，我们也可以从限制谐波产生，或者从设计途径来解决问题，以此来达到良好效果。
4.3 有源谐波的治理
有源谐波滤除装置是在无源滤波的基础上，对治理方式的有效改进，它的滤波效果相对来说比较完善，在额定功率的范围内，由电力电子元件构成一个共同的回路，并且在这种情况下，产生一个系统的共同频率，它的应用范围比较广，包括计算机控制系统以及供电系统等多个领域上，尤其是对于一些大型电力系统中产生的谐波来说，它的消除效果是非常好的，不会受到电子元件的影响，但是由于成本较高，对于一些用户来说，并不是特别受欢迎和重视。
4.4 无源谐波的治理
无源谐波的治理过程主要是将电抗器与电容器串联到一起，并且形成一定的回路，在这个回路上，它的谐振频率需要设定到不同的振动点上，从而达到滤除多次谐波的目的，在电力系统的运行过程中，这种工作的方法造价成本是非常低的，而且操作简单，市场需求非常大，许多高次谐波采用的都是这种治理方式，但是在无源谐波的治理过程中，它的滤波效果并不是很突出，不能得到有效的消除，还会存在与系统谐振的可能，需要有关人员从综合方面进行考虑和选择。
5 结束语
总而言之，电力系统就是在先进的技术装备以及高经济效益的基础上，实现的一种协调工作。谐波的产生有着一定的危害，对机电型继电保护装置、微机继电保护等方面都有着一定的影响，有关人员需要从有源谐波治理、无源谐波治理等方面进行设计，从而减少谐波对电力系统的破坏，延长它们的使用寿命。
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