探究变压器直流偏磁抑制措施

变压器直流偏磁研究摘要：在变压器工作过程中，受各种因素的影响，其可能会出现直流偏磁现象，直流偏磁现象的产生会直接对变压器性能以及变压器使用寿命造成影响，这对于整个供电系统正常工作的实现都是极为不利的，因此相关人员必须加强对其的重视，积极的采取措施对变压器直流偏磁进行抑制，最大程度的为变压器安全运行做出保证。

本文就变压器直流偏磁的相关概述、变压器直流偏磁的基本原理、直流偏磁产生的原因、对变压器的影响以及变压器直流偏磁的抑制措施进行分析。

关键词：变压器；直流偏磁；原理；影响；抑制措施随着高压直流输电（HVDC）技术在国内电网中越来越多地应用，由于其输送容量大、输送距离远、调节迅速、运行灵活，HVDC在远距离大容量输电、区域电力系统互相连接中起到了十分重要的作用，但也带来了一些新问题。

自2000年12月开始，南方电网大亚湾核电站发现主变压器时常出现噪声异常及增大的情况；2003年初因三龙直流输电启动调试导致江苏电网出现明显的直流电流；天广直流单级大地调试中，附近的电厂、变电站也有类似的情况发生。

因此需要对产生该现象的原因——直流偏磁进行研究并找出应对措施。

一、对变压器直流偏磁的相关概述随着社会的不断发展，大容量、长距离直流输电的应用范围被进一步扩大，在对直流输电进行应用的过程中所采用的主要方式主要为大地返回方式，这种方式会使得输电系统产生极地电流，这种电流会经由变压器的中性点向变压器绕组流去，这是导致变压器直流偏磁现象产生的最重要的原因。

因此相关供电单位必须对变压器直流偏磁进行重视，尽可能的采取措施对变压器直流偏磁进行抑制，最大程度的对整个电网运行的安全性进行保证。

直流偏磁现象是变压器在工作过程中最常出现的不良现象之一，导致直流偏磁现象的原因有很多，像在进行高压直流输电过程中所采用的输电方式一般为单极大地回路方式或者双机不平衡方式，在利用这两种方式进行高压输电的过程中，大地中所存在的回流会进入变压器绕组，进入的方式主要为通过接地中性点。

抑制变压器直流偏磁的措施如果变压器励磁电流中出现了直流分量，这种现象被称为变压器直流偏磁，它是变压器的一种非正常工作状态，本文针对直流偏磁现象进行了初步研究，分析了其出现的机理，概括性地总结了直流偏磁对变压器及电网造成的不良影响，比较完整地提出了一些目前普遍使用的措施。

标签：直流偏磁；变压器；中性点引言直流输电的运用带来了更多变压器直流偏磁的问题，尤其是以大地返回方式运行的直流输电系统，其接地极电流会通过变压器中性点流过变压器绕组，从而使变压器发生直流偏磁现象，导致变压器出现噪声增加、铁心过热等危害，严重时甚至威胁到了电网的安全运行。

因此，如何有效抑制电力变压器中的直流偏磁现象受到国内外的普遍关注。

1直流偏磁的产生机理在高压直流输电过程中，直流偏磁的产生原因有两种：一种是交直流电网共同运行的时候，特别是当高压直流输电采用单极大地回路方式运行的时候，如图1所示，由于各个接地点之间存在一定的电位差，变压器一次侧的接地点会流入一定的直流电流。

另一种是太阳耀斑活动导致地磁暴时，变压器接地极会产生地磁感应电流，其频率在0.001Hz～0.01Hz之间，与直流电流非常相似，其幅值一般为10A～15A，甚至最高可达到200A。

2 直流偏磁对变压器的不利影响直流偏磁对变压器的影响有很多，其危害也是不可小觑的。

由于直流励磁电流的注入，铁心磁通密度增加，励磁电流产生畸变，产生大量谐波分量。

大量谐波分量的产生导致变压器损耗增加、温升增加、引发局部过热。

并且导致变压器磁滞伸缩加剧，噪声增大。

同时漏磁通增加，导致绕组电动力增加，使变压器振动加剧，这比噪声更加严重，可能会导致变压器内外相关部件松动、绕组绝缘的磨损，对变压器绝缘和抗短路冲击能力会有较大损害。

此外，谐波流入系统后会引起交流系统电压波形畸变，导致继电保护误动。

直流偏磁还会造成无功补偿装置过载或电力系统电压下降，严重时会使电网崩溃。

3 抑制直流偏磁的措施3.1 中性点注入反向直流电流。

直流偏磁抑制措施研究综述摘要：近年来，随着高压直流输电和变压系统的发展，我国直流偏磁现象越来越严重。

研究可广泛使用的有效变压器，确保变压器安全运行的直流偏置抑制措施具有重要意义。

关键词：变压器；直流偏磁；抑制措施直流偏磁是由于外部电压环境变化引起，而强加于中性点直接接地的变压器，研究直流偏磁抑制技术对电力系统的正常运转具有重要的实际意义。

分析所产生的直流偏磁的原因分析，并研究适当的措施来抑制直流偏磁，使高压输电过程中的变压器的安全性得以提高。

1直流偏磁产生原因1.1地磁暴当太阳发生耀斑等剧烈活动时，太阳产生高温等离子体高速向地球运动，导致地磁场发生剧烈变化，使大地表面产生低频（0.001～1Hz）感应电动势（ESP），处于不同电位梯度的接地变压器通过输电线和大地形成回路，回路中流过感应电流（GIC），由于感应电流频率较低，相对于工频来说接近于直流，因此可使变压器产生直流偏磁现象。

1.2高压直流输电高压直流输电（HVDC）系统由于具有造价低、损耗小、稳定性高等优点，在远距离、大功率输电中得到越来越广泛的应用。

当系统以单极大地回线方式或双极不平衡方式运行时，可能高达上千安的直流电流将通过换流站接地极流入大地，直流电流回路上的大地将产生电位梯度。

1.3直流杂散电流杂散电流是指在设计或规定回路以外流动的电流。

直流杂散电流主要来源于轨道交通等直流电气化铁路、冶炼厂等直流电解系统和直流电焊系統等直流负荷。

直流杂散电流的流动导致回路上的大地产生电位梯度，不同电位梯度上的接地变压器中性点将流过直流电流。

2直流偏磁对变压器的危害2.1噪声增大变压器噪声是由硅钢片的磁伸缩引起的，在正和负不对称周期性变化的磁场下，硅钢片调整它们的大小，从而引起振动和噪音。

振动产生磁致伸缩也是不规则的，这就会使噪声随磁通密度增大而变大。

当变压器绕组中流经直流电流时，使得励磁电流产生畸变，产生了各次谐波，同时主磁通也成了正负半轴不对称的周期性变化磁场，噪声也就增加了。

500kV变压器直流偏磁产生原因及抑制措施在当前直流输电系统迅猛发展形势下，输电容量持续增长，输电距离日益增加，直流偏磁变电站500主变压器的影响也在持续恶化。

文章在阐述了500kV 变压器直流偏磁产生原因和机制的基础上，对500kV变压器直流偏磁潜在威胁和抑制措施进行了分析。

标签：500kV变压器;直流偏磁;影响;措施1概述电力系統中直流输电系统以输送容量大、距离长、损耗小等优点在国内得到广泛实施。

但是，当直流输电系统产生故障或事故时，直流输电系统将会按照大地回流方式（包括单极大地回线方式及双极不平衡方式）运行，甚至会有高达数千安的直流电流流过的可能，在直流输电系统产生故障的交流电网中，就会存在直流电流从接地的中性点流入500kV变压器后，继续经由输电线路输送向远方，给500kV变压器本身和交流电网系统的安全稳定运行造成恶劣影响[1]。

2 500kV变压器直流偏磁产生原因解析500kV电力变压器的磁动势和磁通出现直流分量导致变压器铁心半周磁饱和，以及由此引起的一系列电磁效应的现象称为“直流偏磁”。

由于500kV电力变压器的原边等效阻抗对直流分量仅表现出电阻性质，而且很小。

由此就导致了微小的直流分量就会在电力绕组中形成较大的直流激磁磁势，并与交流磁势一起作用于500kV电力变压器原边，导致500kV电力变压器铁心的工作磁化曲线发生明显偏移，出现关于原点不对称，即变压器偏磁现象。

以下两种原因可能会引起在线运行的500kV电力变压器绕组内产生较大的直流原因：2.1太阳活动产生的地磁“风暴”地磁场与太阳等离子风的活动相互影响产生地磁“风暴”，地球表面将由于地磁场的活动产生电位梯度，地磁风暴及地面电导率的严重程度决定了其大小，当中性点接地的500kV电力变压器时受到低频、具有一定持续时间的电场作用时，就会产生频率在0.01～1Hz之间的地磁感应电流（可近似看成直流）。

它持续时间短，但值较大。

2.2单极运行方式交流与直流输电线路的并行运行和交流网络中存在的不对称的负载。

2017年第13期电力科技科技创新与应用变压器直流偏磁抑制技术研究邵帅（神华国华九江发电有限责任公司，江西九江332500）1研究背景与意义为了促进国家“西电东送、全国联网”逐步实施的能源发展战略，中国策划了一系列高压输电直流线路，其中具有很多困难，具有很长的输电线路，传输容量大，损耗低，自动化程度高等特点。

在高压直流输电东北项目中，呼伦贝尔至辽宁高压直流输电工程建成后，打开蒙东电网至辽宁中部传输电力网络的渠道，形成了第一个国网系统交直流混联系统，电力系统的电力输出，大大提高了传输跨区域电力的能力。

然而，输电线路直流输电具有一定的故障时或者调试的时候，必然在操作单极模式，操作模式双极传输系统转换为单级传输的过程中，将使用土地作为电路回流到系统中，数千安培通过接地注入地面，它会导致在周围的变电站接地极电位产生变化。

进而形成一定的电位差，直流电将从输电线路流经大地到变压器中性点，使变压器出现直流分量，从而产生变压器偏磁现象。

同时，交流输电系统会产生不同程度的影响，特别是在变压器的交流直流分量叠加，从而引发变压器铁芯磁通的变化，在交流系统中将会产生振动、噪音等等问题，严重影响电力系统的稳定运行。

因此，直流偏磁是由于外部电压环境变化引起，而强加于中性点直接接地的变压器，研究直流偏磁抑制技术对电力系统的正常运转具有重要的实际意义。

分析所产生的直流偏磁的原因分析，并研究适当的措施来抑制直流偏磁，使高压输电过程中的变压器的安全性得以提高。

2变压器直流偏磁分析2.1变压器的直流偏磁机理流入变压器绕组直流会使铁芯磁场出现不对称曲线，更显著问题是直流偏磁的出现。

这时系统内的主变压器噪音会变大，而激磁电流内产生大量谐波，且变压器的无功损耗会增加，使系统的无功补偿装置发生过载现象，或是线路的电压降低。

谐波进入电力系统中，从而导致异常的电压波形出现，以及该滤波器将过载，保护误动作。

使用变压器中性点接地的方法进行高压直流输电，中性点接地的方法是可通过该方法将单极大电流返回大地，实现单极工作。

1000kV特高压变压器直流偏磁的研究与抑制摘要：近年来，超高压直流输电以其高效、经济性的特点在我国长距离输电中得到应用，我国超高压直流输电技术已达到了国际领先水平。

随着越来越多的直流输电线路投入运行，我国电网呈现交、直流系统共存的新局面。

直流输电单极大地回路以及双极不平衡运行方式下，将会导致电网内距离直流换流站较近的交流变电站变压器压器中性点直流电流过大。

直流偏磁现象造成变压器噪声增大、振动加剧、系统谐波、损耗增加、线圈过热等问题的出现等，严重时能造成变压器损坏。

关键词：特高压变压器，直流偏磁，偏磁电流，隔直装置。

引言：本文介绍了直流偏磁产生的原因以及对交流变压器的影响，通过计算偏磁电流值分析是否需要增设隔直装置，并比较不同原理变压器中性点隔直装置优缺点，总结了电容器隔直装置对直流偏磁的抑制效果，提出解决方案和措施。

1、研究背景锡盟江苏泰州±800kV特高压直流输电工程接地极位于内蒙古自治区锡林郭勒盟锡林浩特市朝克苏木境内。

大唐锡林浩特电厂位于朝克接地极南59.8km、西15.8km处，与1000kV胜利变连接。

1000kV胜利变位于朝克接地极南53.4km、西3.5km处。

当直流系统单极-大地回路方式运行时，6250A的直流电流在1000kV胜利变和大唐锡林浩特电厂形成不同的地电位，如果两端变电站均没有采取隔直措施，将在该两端变压器中流过直流电流，对变压器铁芯构成直流偏磁。

大唐锡林浩特电厂主变为特变电工沈阳变压器集团有限公司生产的DFP-270000/1000型单相电力变压器，正常在5分接位置运行，额定容量270MVA，额定电压（1100/-4×1.25%）/22 kV，高/低压侧额定电流447.5/12272.7A，接线组别为YNd11(三相），短路阻抗14.18%。

高压绕组单相直流电阻为0.9750Ω，低压绕组单相直流电阻为0.0007247Ω，接地网工频接地电阻为0.2Ω。

750kV某变电站主变直流偏磁分析及抑止措施探究摘要：本文针对750kV某变电站主变直流偏磁现象进行了详尽的分析，并提出了一系列有效的抑止措施。

通过实时监测主变直流电流，我们确定了直流偏磁的存在，并且表明该现象对变电站运行稳定性和设备寿命产生了负面影响。

随后，我们开展了对该现象的深度探究，并提出一种基于震动抑止的有效控制措施。

1.引言750kV某变电站作为电力系统的关键设施，起着重要的供电和变电功能。

然而，随着电力需求的不息增长，变电站运行稳定性和设备寿命等问题亟待解决。

直流偏磁现象是影响变电站正常运行的一个重要因素。

因此，对750kV某变电站主变直流偏磁进行深度分析并制定相应的措施，对于提高变电站的运行效率和可靠性具有重要意义。

2.直流偏磁的定义和原因直流偏磁是指主变中心抽头电气量瞬时值与直流重量之间存在较大差异的现象。

直流偏磁的主要原因包括主变饱和、系统过电压、电力负载波动等。

这些原因导致直流电流超过主变额定电流，从而引起直流偏磁现象。

3.主变直流偏磁的影响主变直流偏磁对变电站设备和系统稳定性产生了重要的负面影响。

起首，直流偏磁会导致主变电流增大，从而引起设备温度提高，缩短设备寿命。

其次，直流偏磁还会导致变电站电压稳定性下降，可能引发电压跳闸和电力系统不稳定问题。

因此，对直流偏磁现象进行分析并实行有效的抑止措施对于变电站的正常运行至关重要。

4.直流偏磁的分析方法为了准确分析直流偏磁现象，我们对750kV某变电站的主变进行了实时监测。

通过对主变电流曲线的测量和分析，我们确定了直流偏磁的存在。

同时，我们还测试了不同负载率下主变直流电流的变化状况，并对其进行了统计。

通过这些试验数据，我们得出了直流偏磁现象与负荷率和电力负载波动之间的相关性。

5.直流偏磁的抑止措施探究为了抑止直流偏磁现象的发生，我们提出了一种基于震动抑止的控制措施。

该措施基于对主变运行状态的监测，通过对主变抽头位置进行微小震动来抑止直流偏磁现象的发生。

变压器直流偏磁问题研究与分析摘要：本文针对变压器直流偏磁现象产生原因，对变压器自身产生的影响以及抑制方法进行分析与研究。

并以宁夏银川方家庄2X1000MW电厂主变直流偏磁装置为例，介绍其直流偏磁装置原理及使用方法。

关键词：变压器；偏磁；换流站1引言近年来，超高压直流输电以其高效、经济性的特点在我国长距离输电中得到应用，我国超高压直流输电技术已达到了国际领先水平。

随着越来越多的直流输电线路投入运行，我国电网呈现交、直流系统共存的新局面。

直流输电单极大地回路以及双极不平衡运行方式下，造成变压器直流偏磁额的现象日益严重。

直流偏磁现象造成变压器噪声增大、振动加剧、系统谐波、损耗增加等，严重时能造成变压器损坏。

2直流偏磁产生的原因直流偏磁是指在变压器励磁电流中出现了直流分量，导致变压器铁心半周磁饱和，以及由此引起的一系列电磁效应。

变压器正常工作在交流过励磁情况下，铁心磁通密度增加，励磁电流产生畸变，变压器工作在磁化曲线非线性的区域，励磁电流波形为尖顶波，且正负半波对称，变压器在直流偏磁下，直流与交流磁通相叠加，与直流偏磁方向一致的半个周波的铁心饱和程度增加，另外半个周波的饱和程度减小，对应的励磁电流波形呈现正负半波不对称的形状。

直流偏磁是变压器的一种非正常工作状态，由于变压器的原边等效阻抗对直流分量只呈现电阻特性，且电阻很小。

因此，很小的直流分量就会在绕组中形成很大的直流激磁磁势，该直流磁势与交流磁势一起作用于变压器原边，造成变压器铁心的工作磁化曲线发生偏移，出现关于原点不对称，即变压器偏磁现象。

一般来说产生的直流偏磁电流主要有两种来源：一是太阳活动产生的地磁感应电流，二是高压直流输电系统（HVDC）；三是城市轨道交通。

2.1太阳活动产生的地磁感应电流太阳等离子风的动态变化与地磁场相互作用产生的地磁“风暴”。

地磁场的变化将在地球表面诱发电位梯度，其大小取决于地面电导率和地磁风暴的严重程度，当这一低频且具有一定持续时间的电场作用于中性点接地的电力变压器时，将在绕组中诱发地磁感应电流，其频率在0.01~1Hz之间，与50Hz的交流系统相比较，可以近似看成直流。

变压器直流偏磁抑制措施的经济技术分析文章简单介绍了小电阻法、电容隔直法、电位补偿法及直流电流注入法四种直流偏磁电流的抑制方法；对这些方法的优点、缺点进行分析与比较，对于不同的场合、不同的技术要求给予了不同方法的选择建议。

文章可用于学者研究交流系统抑制直流偏磁电流措施的参考。

标签：直流输电；变压器；直流偏磁；抑制；比较直流输电系统单极大地回线方式是一种故障应急运行方式，当直流输电系统某极发生故障时，常采用此方法进行应急处置。

这种大地回流方式经常会有发生，难以避免，一般用于单极建成初期的运行，是导致交流电网中性点接地变压器产生直流偏磁的主要原因。

这种事故发生会带来一系列的问题，例如，主变噪声、波形畸变、主变故障和电容器组损坏等。

因此，对于变压器直流偏磁问题的抑制措施的研究十分重要，这种措施技术在交流系统中有重要的应用价值。

以下对直流偏磁电流抑制方法进行简单说明与对比。

为了避免接地变压器由于中性点流入直流电流导致的直流偏磁问题，常采用以下几种方法来进行控制。

1 串小电阻法这种方法是通过串入限流小电阻来保护高电压旁路的过程，这个小电阻要串联在变压器中性点与变电站地网之间。

这种方法的优点主要有两点，一是投资小，费用较低；二是此装置为无源装置，结构相对简单，安装、运行与维护都比较容易。

这种方法的缺点相对较多，主要表现在以下几方面：一是此方法不能消除中性点的直流电流；二是有些系统内，串联的电阻阻值较大，会导致变压器中性点接地效果不好；三是中性点串入电阻，影响系统的零序参数，从而影响继电保护；四是电阻的串入，也影响着方向保护的灵敏度；五是当系统故障时，采用旁路装置对该电阻旁路，则会造成系统接地阻抗不连续，从而导致继电保护配置复杂化；六是当电网系统结构发生变化时，例如增加或减少变压器等，就需要重新计算接地电阻值，更换串接电阻。

2 直流电流反向注入法这种方法通过改变变压器中性点电位以全部或部分消除流入变压器绕阻的直流电流，操作方式是通过在变压器中性点串入一个可控反向直流电流源、在变电站地网与辅助接地极之间注入直流电流来完成。

大型电力变压器直流偏磁的影响和抑制方法摘要：近年来，超高压直流输电以其高效、经济性的特点在我国长距离输电中得到应用，我国超高压直流输电技术已达到了国际领先水平。

随着越来越多的直流输电线路投入运行，我国电网呈现交、直流系统共存的新局面。

直流输电单极大地回路以及双极不平衡运行方式下，对于交流输电系统中变压器影响问题日益严重。

监测变压器直流偏磁状况及解决直流偏磁对变压器的影响，已经成为越来越多的学者和专家的共识。

如何有效的抑制大型电力变压器的直流偏磁现象，并且降低直流偏磁现象造成的设备运行异常现象，成为当前大型电力变压器应用单位发展中主要面临的问题。

关键词：变压器中性点；直流偏磁；直流电流；抑制措施1 电力变压器直流偏磁产生的原理直流偏磁是变压器的一种非正常工作状态，当直流输电线路单极大地运行时，接地极电流通过交流系统的变压器中性点流入交流系统，随着其电流的增加，励磁电流波形发生畸变，主要是正负半周不对称。

与直流同向的一边，由于铁心过度饱和，电流波形变为尖顶波；与直流反向的一边，铁心的饱和度下降，励磁电流幅值变小，呈现平顶波，此现象严重影响了交流系统的安全稳定运行。

其次太阳表面剧烈的耀斑活动会使地球产生极光电流，从电磁理论可知，这些变化的极光电流能产生扰动电磁场。

从而在地表面上产生电位差，也即所谓的地面电势（ESP）。

该地磁感应电流经过变压器接地中性点，同样引起变压器的偏磁问题。

2 直流偏磁对变压器的危害变压器绕组中有直流分量流过时，这些直流磁通造成变压器铁芯严重饱和，励磁电流高度畸变，产生大量谐波，变压器无功损耗增加，金属结构件损耗增加，导致局部过热现象，破坏绝缘，损坏变压器或降低使用寿命。

严重时甚至引起系统电压降低，系统继电器误动作，严重影响变压器的安全运行。

变压器直流偏磁所带来的危害主要有以下几个方面：1）噪音增大变压器线圈中有直流电流流过时励磁电流会明显增大。

对于单相变压器，当直流电流达到额定励磁电流时，噪音增大10dB；若达到4 倍的额定励磁电流，噪音增大20dB。

探究变压器直流偏磁抑制措施发表时间：2017-12-12T09:34:28.173Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：邦帮[导读] 摘要：我国能源分布和能源的使用分布不均衡，因此国内建设多条特高压直流输电用于国西电东送。

（广州普瑞电力系统设备有限公司广州广州 510663）摘要：我国能源分布和能源的使用分布不均衡，因此国内建设多条特高压直流输电用于国西电东送。

由特高压直流远距离输电，所引起的直流偏磁问题，就不容忽视。

再加上地磁暴等自然现象，也加重了直流偏磁对交流接地电力变压器的影响。

所以，研究交流接地电力变压器直流偏磁问题的有效抑制方法具有一定的工程实际价值和理论意义。

关键词：变压器；直流偏磁；抑制措施一、直流偏磁的产生和危害1.1直流偏磁产生机理与原因因硅钢片的磁化曲线成非线性，使铁心磁通与励磁电流成非线性，并且正常电力变压器都运行在接近饱和的工作点上。

有直流涌入后，铁心严重饱和，励磁电流出现尖顶波，主磁路中磁场不对称，进而引发了一系列的直流偏磁问题。

直流偏磁现象的产生主要有两个原因，其一是太阳等离子风的动态变化与地磁场相互作用产生的地磁“风暴”，这种磁场变化可以诱发地球表面的电位梯度，一般来说这种电位梯度可达到每公里几伏甚至上百伏。

这个电势差作用于附近电网中中性点接地的电力变压器上，有电势差的两个地点的变压器中有电流涌入，通过两地点的接地变压器、输电线路和大地形成回路，该电流频率和工频交流相比，可以近似视为直流。

其二是大地返回式远距离输电的HVDC(高压直流输电)系统使其换流站周围一定区域内产生地表电流和地表电势差。

同样，该电势差作用于中性点接地的交流输变电两变压器之间，通过输电线路、两地点交流输变电变压器和大地形成回路，导致交流接地变压器的励磁电流中产生直流分量，导致变压器发生直流偏磁，原理如图1所示。

1.2直流偏磁的危害噪声和振动增大：当变压器发生直流偏磁时，励磁电流严重畸变，谐波电流增加，出现尖顶波，因此磁通谐波也随之增加。

单相变压器直流偏磁及抑制措施分析张师赫;苏帅;刘青【摘要】直流偏磁会导致变压器噪声增大、振动加剧、局部过热,并向电网中输入大量谐波,影响继电器保护装置的正确动作等不利影响.因此,研究直流偏磁对变压器的影响及其抑制措施具有重要意义.本文利用有限元分析软件Maxwell 2D,建立了单相变压器的瞬态电磁场分析模型,分析对比了铁心及铁轭在不同直流入侵情况下的内部磁场变化.根据统一磁耦合电路(UMEC)模型,利用PSCAD仿真分析了不同直流偏磁下,变压器的空载励磁电流谐波特征.同时,研究了自激补偿法及外加直流源补偿法对直流偏磁的抑制效果.结果表明:变压器发生直流偏磁时,漏磁通增大,导致铁心发热,发热量最高点出现在铁轭与铁心交接处.自激补偿法及外加直流源补偿法对直流偏磁有较好的抑制效果.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】5页(P25-28,34)【关键词】直流偏磁;统一磁耦合电路模型;变压器【作者】张师赫;苏帅;刘青【作者单位】江苏省电力公司检修分公司,南京 210019;西安科技大学,西安710054;西安科技大学,西安710054【正文语种】中文直流偏磁是变压器由于某种原因受到直流入侵而引起其磁通偏向时间轴一侧。

引起变压器直流偏磁主要的原因有：太阳活动引起的地磁暴以及HVDC单极运行方式[1-2]。

这两种情况下，在两台接地变压器中性点之间会出现电位差，引起变压器直流偏磁。

此外，大容量的单相负荷（如高速电气化铁道，金属冶炼电炉）三相不对称运行，或零序分量等情况下也会引起变压器直流偏磁。

直流偏磁会引起变压器半波饱和，严重危及电网安全运行，因此有关直流偏磁的研究引起国内外学者研究的广泛关注。

目前针对变压器直流偏磁的研究中，文献[3-4]研究了不同结构变压器遭受直流偏磁的情况进行研究。

李晓飞等人对几种常见直流偏磁情况下的理论和变压器模型进行了对比，仿真并验证了它们的优缺点[5-7]。

浅析变压器直流偏磁抑制措施作者：王轩张淑敏来源：《中国科技博览》2017年第36期[摘要]变压器是电力系统中的重要组成部分，承担着电力变压和输送的重要任务，本文根据变压器的应用情况，简单分析了变压器直流偏磁的机理，并探讨了直流偏磁对变压器正常运行造成的影响，例如损耗增加、温升上升、噪声增大、振动加剧等，最后重点研究了相关的直流偏磁抑制措施，以期提高变压器运行的安全性、稳定性。

[关键词]变压器；直流偏磁；抑制措施中图分类号：TH173 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）36-0339-01引言为促进“西电东送、全国联网”能源发展战略的实施，我国策划了一系列高压输电直流线路，这些线路具有传输容量大，损耗低，自动化程度高等特点。

然而，输电线路直流输电调试时，操作模式由双极传输系统转换为单级传输的过程中，数千安培通过接地注入地面，导致在周围的变电站接地极电位产生变化，进而形成一定的电位差，直流电将从输电线路流经大地到变压器中性点，使变压器出现直流分量，从而产生变压器直流偏磁现象。

直流偏磁使得变压器铁心磁通量急剧饱和，从而提高磁通量泄漏，危害变压器使用寿命，对变压器的正常运行产生很大的影响，因此，相关部门需要积极探索变压器直流偏磁抑制措施，为整个电力系统的稳定运行奠定良好基础。

1 变压器直流偏磁的机理直流偏磁是指交流电流和直流电流同时通过变压器，使变压器的励磁电流中存在直流分量，是变压器的一种非正常工作状态。

直流电流引起交流变压器发生直流偏磁问题，造成变压器铁心较大的磁饱和，造成漏磁通增加，导致铁心损耗增加，可能出现过热、破坏绝缘情况，降低变压器使用寿命甚至损坏变压器，对变压器的正常运行造成较大的影响；同时，直流电流使励磁电流畸变严重，产生大量谐波，影响电能质量，变压器的无功损耗增加，运行的振动增强，噪音明显增大。

2 直流偏磁对变压器正常运行造成的影响2.1 损耗增加在直流偏磁影响下，变压器铁芯中含有直流分量时，励磁电流大幅增加导致变皮器基本铜耗急剧增加。