地铁引起的主变中性点直流偏磁探讨

特高压直流输电引起的直流偏磁现象的研究摘要：1000kV特高压变压器作为特高压输电网络的关键设备，其安全运行是整个特高压电网安全稳定运行的前提。

随着我国特高压电网的逐步建设，其在整个电力系统中的重要性日益增强。

随着我国交直流特高压电网的不断建设和运行，直流偏置现象日益严重，本文就特高压直流输电引起的直流偏磁现象进行了探讨。

关键词：特高压；直流输电；直流偏磁特高压直流输电具有大容量、远距离、低损耗的优势，在我国电力系统中的应用越来越多。

直流系统在调试、检修或发生故障时，会出现单极－大地回路的运行方式，直流接地极中将产生巨大的直流入地电流，在接地极周边形成直流电场，使得附近的变电站主变中性点接地系统中有直流电流通过，引起直流偏磁。

直流偏磁会导致主变出现噪声增大、振动加剧、局部过热等现象，降低主变效率，缩短主变寿命;主变在饱和区域工作将产生大量谐波，造成交流电网的谐波畸变增大，受影响变电站低压侧可能因谐波放大导致谐波过流，从而造成电容器鼓肚、爆炸等事故。

1直流工程概况1.1交流输电系统中的直流分布接地极直流电流入地后，在大地和交流电网中形成一个巨大的直流分布系统，包括地下电流场和地上电阻网络两个部分。

地下电流场电位分布与大地土壤电阻率、直流接地极入地电流大小及方向有关;地上电阻网络由电厂及变电站接地电阻、变压器直流电阻和输电线路直流电阻构成。

接地极直流电流入地后，通过土壤的传递，在电厂升压变高压侧、220kV及以上变电站主变高－中压侧、部分110kV变电站主变高压侧、交流输电线路(含串联电容补偿的除外)等支路中存在直流电流通路。

1.2变电站接地网模型接地网是变电站安全运行的重要保障，接地电阻的大小是衡量变电站接地网性能的主要指标之一。

当有大电流入地时，接地电阻的大小直接决定了接地网电位的高低。

在实际电力系统中，生产运行部门对降低接地网接地电阻、接触电压及跨步电压的要求越来越高。

2变压器直流偏磁场路耦合模型2.1场路耦合原理场路耦合法分为直接耦合和间接耦合两种方式。

《地铁供电系统引起变压器直流偏磁现象的研究与应用》篇一一、引言随着城市地铁的快速发展，地铁供电系统的稳定性和安全性变得尤为重要。

其中，变压器作为供电系统的核心设备，其运行状态直接关系到整个系统的性能。

近年来，地铁供电系统中出现的变压器直流偏磁现象逐渐成为研究的热点。

本文旨在探讨地铁供电系统引起变压器直流偏磁现象的机理、影响及其在实际应用中的研究进展。

二、地铁供电系统概述地铁供电系统主要由牵引供电系统和动力照明供电系统组成。

其中，牵引供电系统是保证列车正常运行的关键，而动力照明供电系统则为地铁站内的各种设备提供电力。

变压器的正常运行对于整个供电系统的稳定性至关重要。

三、变压器直流偏磁现象的机理直流偏磁是指变压器在正常运行中，由于某种原因产生的直流分量叠加在交流磁场中，导致铁心饱和，从而影响变压器的性能。

在地铁供电系统中，直流偏磁现象的产生往往与牵引供电系统的运行方式、地铁负荷的特殊性以及外部环境因素有关。

四、地铁供电系统中直流偏磁的影响1. 对变压器的影响：直流偏磁会导致变压器铁心饱和，增加铁损和铜损，降低变压器的效率。

长期运行可能导致变压器过热，影响其使用寿命。

2. 对供电系统的影响：直流偏磁会影响变压器的输出电压和电流波形，导致供电质量下降。

严重时可能引发供电系统故障，影响地铁的正常运行。

3. 对列车运行的影响：由于供电系统的波动，可能影响列车的牵引性能和制动性能，从而影响列车的正常运行。

五、研究方法与技术手段针对地铁供电系统中变压器直流偏磁现象的研究，主要采用理论分析、仿真研究和现场试验相结合的方法。

通过建立数学模型，分析直流偏磁的产生机理和影响因素；利用仿真软件模拟实际运行情况，预测直流偏磁对变压器和整个供电系统的影响；通过现场试验，收集实际数据，验证仿真结果的准确性。

六、技术应用与解决方案针对地铁供电系统中变压器直流偏磁现象，可以采取以下技术手段和解决方案：1. 优化牵引供电系统设计：通过改进牵引供电系统的运行方式，减少直流分量对变压器的影响。

某电厂主变压器直流偏磁问题的分析及处理宋军发表时间：2017-11-16T20:42:52.293Z 来源：《电力设备》2017年第21期作者：宋军张莹莹陈腾飞[导读] 摘要：直流偏磁发生时，会影响变压器的运行，严重时甚至会威胁到整个电网的安全。

（山东核电有限公司山东省烟台市 265116）摘要：直流偏磁发生时，会影响变压器的运行，严重时甚至会威胁到整个电网的安全。

本文对某电厂3台主变压器发生直流偏磁的原因进行了排查分析，对几种应对方案进行了分析对比，选取了合适的解决方案。

关键词：直流偏磁；主变压器；中性点；抑制措施1.异常现象2015年底，山东某电厂主变压器首次倒送电后，运行人员反馈主变噪声不稳定，断续出现噪声过大的现象，后经技术人员现场测量，在主变低压侧2米处A/B/C三相分别测得噪声分别为82/83/82dB，变压器本体振动分别为1.4/1.9/1.5mm/s，维修人员在对主变中性点电流进行测量时发现存在直流分量，最大约7.5A，最终确认主变存在直流偏磁的情况。

2.直流偏磁的成因分析协调主变供应商通过分析计算，提供了不同直流偏磁电流情况下，变压器允许运行时间。

根据《DL/T437-2012 高压直流接地极技术导则》中规定，单相变压器允许通过的直流电流不应大于高压侧额定电流的0.3%，通过计算最大允许电流为13.1A。

综合考虑供应商的意见，确定该厂主变最大的允许直流偏磁电流为11A。

2.2厂外因素的排查分析根据相关研究，单相变压器组中性点受大地直流电流影响的原因可能有如下几种：2.2.1地磁爆太阳耀斑的动态变化会对地球磁场产生影响，地球磁场的变化将在地球表面产生电位梯度，太阳耀斑的剧烈变化会造成地球磁场剧烈扰动而形成“地磁爆”。

地磁爆产生的电位梯度作用于中性点接地的电力变压器时，将在绕组中产生感应电流，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，并且其值较大，持续时间短 [1] 。

直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题的研究【摘要】本研究主要探讨了直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题。

首先分析了直流输电和磁暴对变压器直流偏磁的影响，然后介绍了直流偏磁问题的检测方法和解决方案。

提出了针对磁暴情况下的变压器保护措施。

通过本研究的总结，可以看出直流输电和磁暴都会对变压器产生直流偏磁，而我们需要有效的检测和解决方案来应对这一问题。

未来的研究可以继续深入探讨直流偏磁问题的影响机制及更加有效的预防措施。

针对直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题，应该加强研究并采取有效措施确保电力系统的稳定运行。

【关键词】直流输电、磁暴、变压器、直流偏磁、研究背景、研究意义、影响、检测方法、解决方案、保护措施、总结、未来研究方向、结论1. 引言1.1 研究背景直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题是电力系统中一个重要的研究课题。

随着电力需求的不断增长和能源结构的调整，直流输电技术被广泛应用于大容量、远距离的电力输送系统中。

直流输电系统中存在的直流电流会导致变压器直流偏磁问题，进而影响变压器的正常运行和寿命。

变压器是电力系统中不可或缺的设备之一，负责将高压电能转换为低压电能或者反之。

直流输电系统中传输的直流电流会在变压器铁心中引起直流偏磁，导致变压器的磁化水平发生变化，进而影响其正常工作。

磁暴也是一个重要的影响因素，磁暴引起的地磁扰动会进一步加剧变压器的直流偏磁问题，甚至可能导致变压器损坏。

研究直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题，对于保障电力系统的正常运行和提高系统的可靠性具有重要意义。

本文将分析直流输电和磁暴对变压器直流偏磁的影响，探讨直流偏磁问题的检测方法和解决方案，以及磁暴下的变压器保护措施，为相关领域的研究和实际工程应用提供参考。

1.2 研究意义研究直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题，可以深入了解直流输电系统与变压器之间的相互影响机制，为电力系统运行和维护提供重要参考。

通过研究直流偏磁问题的检测方法和解决方案，可以有效预防和解决变压器直流偏磁问题，提高电力系统的可靠性和稳定性。

直流偏磁对电厂主变压器的影响分析研究摘要：本文以贵州兴仁新建发电厂作为研究对象，该电厂设计经过兴安500kV高压直流输电系统外送功率，主变压器中性点采取直接接地，如果高压直流输电运行过程中两极的电流不相等，接地极会产生直流电流，直流电流将通过大地和交流线路，由一个变电站（变压器中性点）流入，在另一个变电站（变压器中性点）流出，继而产生直流偏磁。

通过水平土壤结构下的电位计算方法，计算流过电厂主变压器直流偏磁电流，分析高压直流偏磁电流对电厂主变压器的影响。

关键词：直流偏磁，高压直流输电，主变压器，直流电流Analysis and Research on the influence of DC bias on the main transformer of power plantTang Shi You（Datang Gui zhou Power Generation Co.,Ltd New Energy Branch Guizhou Guiyang 550081 China）Abstract: In this paper, Guizhou Xingren new power plant is taken as the research object. The power plant is designed to transmit power through Xingan 500kV HVDC system, and the neutral point of the main transformer is directly grounded. If the current between the two poles is not equal during the operation of HVDC, the grounding electrode will generate DC current, which will pass through the earth andAC lines, and will be divided into a substation (in the transformer In and out of another substation (transformer neutral point), DC bias is generated. Through the potential calculation method under the horizontal soil structure, the DC bias current flowing through the main transformer of the power plant is calculated, and the influence ofthe DC bias current on the main transformer of the power plant is analyzed.Key words:Dc bias,HVDC, main transformer,DC current0 引言我国能源分布与负荷分布极不平衡，能源与消耗的分布状况促使了“西电东送、南北互供、全国联网”的电网发展战略的诞生，势必需要采取远距离大容量的电力输送方式。

直流偏磁原理嘿，咱今天就来唠唠直流偏磁原理！你说这直流偏磁啊，就好像是一个爱捣乱的小淘气。

咱平常生活里不是有磁铁嘛，那直流电流呢，就跟个小魔法师似的，能让铁芯之类的玩意儿带上磁性。

这就好比啊，本来铁芯是个老老实实的“乖孩子”，可这直流电流一来，就把它给带偏啦，让它也变得有磁性啦！你想想看，这铁芯要是被偏磁了，那可不得了。

就像本来走得好好的路，突然有人给你使绊子，让你走得歪歪扭扭的。

这在很多电器设备里可就是个大问题呀！比如说变压器，要是有了直流偏磁，那它工作起来可能就不灵光啦，嗡嗡响个不停，好像在抱怨呢！那这直流偏磁是咋来的呢？这原因可多了去了。

就像咱生活里遇到的各种麻烦一样，来源五花八门的。

比如说，有时候是附近的直流输电线路捣的乱，它那直流电就偷偷摸摸地影响到了其他设备。

还有的时候呢，是一些不太靠谱的接地系统惹的祸，就像一颗老鼠屎坏了一锅粥。

这直流偏磁的影响可不能小瞧啊！它能让设备发热，就像人发烧一样，浑身不舒服。

而且还可能让设备的性能下降，本来能干很多活的，这下可好，干不了啦！这不是耽误事儿嘛！那咱咋办呢？咱就得想办法对付这个小淘气呀！就像咱对付生活里那些捣乱的家伙一样。

可以从源头抓起呀，把那些产生直流偏磁的因素给找出来，然后想办法解决掉。

或者给设备装上一些防护装置，就像给咱自己穿上铠甲一样，让直流偏磁没法轻易捣乱。

你说这直流偏磁是不是很让人头疼？但咱可不能怕它呀！咱得勇敢地面对，想办法解决。

就像咱面对生活中的困难一样，不能退缩，得勇往直前！反正我是觉得，只要咱用心去研究，去想办法，就一定能搞定这个直流偏磁，让那些电器设备都能好好工作，为咱服务！这直流偏磁原理虽然有点复杂，但咱也不能被它吓倒呀，对吧？咱得把它搞清楚，让它乖乖听话！。

发电厂主变直流偏磁的原因分析及处理摘要：变压器发生直流偏磁，会导致变压器噪声振动增大，增加变压器的无功损耗和温升，威胁发电厂和电网的安全运行。

本文排查确定了惠州某电厂#1主变压器发生直流偏磁的原因，且对比了各种隔直方法的优缺点，为该厂选取了合适的隔直方案，解决了该厂#1主变的直流偏磁问题。

关键词：主变压器；直流偏磁；隔直1、引言电力系统根据发生单相接地故障时接地电流的大小，分为大电流接地方式和小电流接地方式两大类，其中大电流接地方式系统的变压器中性点是直接接地或者经小电阻接地，我国规定110KV及以上电压等级的系统采用中心点直接接地方式。

近年来，随着电网高压直流输电的大力发展，以及电气轨道交通的大力建设，电力系统越来越多中性点直接接地的变压器受到直流偏磁的影响。

惠州某电厂三台机组配有三台220KV三相双绕组变压器，型号为SFP-480000/220，额定容量为480MVA，三台主变中性点接地方式为#1主变直接接地，#2、#3主变中性点不接地，自2013年以来，#1主变频繁发生直流偏磁现象。

2、该厂#1主变直流偏磁现象2011年11月，惠州某电厂#1主变压器正常运行中，运行人员发现#1主变噪声和振动比#2、#3主变大，查看#1主变电压和电流等参数没有发现异常，怀疑流经#1主变中性点处的直流电流分量较大，实际测得流过#1主变中性点的直流电流为51A。

报告中调后，得知500KV江城直流（三峡-博罗）输电线路单极运行，造成惠州片区的部分变压器中性点直流分量超标，发生直流偏磁现象，运行人员被迫降低机组负荷运行。

随后几年，该电厂#1主变频繁发生直流偏磁现象，原因都是因为江城直流（三峡-博罗）输电线路单极运行。

3、该厂#1主变直流偏磁的产生原因变压器正常运行时，绕组中只有交流电，当绕组中流过直流电流时，变压器铁心会发生偏磁，磁通发生变化，使原来磁化曲线工作区的一部分移至铁心磁饱和区，使得励磁电流变成尖顶波，最终导致变压器噪音和振动增大，这就是直流偏磁现象。

电厂主变直流偏磁浅析摘要：地磁感应电流及超高压直流输电系统在单极大地返回运行方式或双极不对称运行方式下，中性点接地变压器可能会有直流电流流过，对变压器的安全运行有一定的影响。

随着我国超高压直流输电工程规模的日益扩大，其影响也日渐突出。

本文对电厂主变直流偏磁的现象、原理及危害进行了简单的分析，并提出了抑制主变直流偏磁的措施。

关键词：直流偏磁；中性点接地电流；隔直装置引言2月1日某电厂发现#1、#4主变（中性点接地）噪音异常升高，联系维护测量中性点电流分别为11A、12A，点检告该情况为直流偏磁引起，需加强对主变的监视，每两小时测一次中性点电流。

联系省调，告知锦苏线单极运行。

下文就主变直流偏磁系列问题进行简单的分析。

1 直流偏磁现象直流偏磁最直接的表现为变压器振动的变大，噪音异常升高，中性点对地电流增加。

该电厂#1、#4主变发生直流偏磁现象后相关参数如图1所示：图1 某电厂各主变直流偏磁相关参数2 直流偏磁机理主变直流偏磁是指在变压器励磁电流中出现了直流分量。

变压器正常工作在交流过励磁情况下，铁芯磁通密度增加，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芯饱和程度增加，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。

地磁场干扰如太阳活动产生地磁感应电流以及直流输电系统双极不对称或单极运行时均可导致变压器直流偏磁现象。

直流偏磁是变压器的一种非正常工作状态，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，造成变压器铁芯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。

3 直流偏磁危害（1）变压器噪声和振动加剧由于变压器磁滞伸缩的原因，当变压器发生直流偏磁时，铁芯的伸缩、振动幅度将增大，从而导致噪声增大；同时，由于磁滞伸缩产生的震动非正弦的，其噪声包含多种谐波分量，当某一分量与变压器构件发生共振时，噪声将更大，有可能导致变压器内部零件松动、绝缘受损。

直流偏磁对变压器的影响研究发表时间：2020-07-02T11:29:15.953Z 来源：《电力设备》2020年第7期作者：黄春梅[导读] 摘要：随着我国超特高压直流输电工程规模的日益扩大，其影响也日渐突出。

(国网江苏省电力有限公司南京市溧水区供电分公司江苏南京 211200)摘要：随着我国超特高压直流输电工程规模的日益扩大，其影响也日渐突出。

当直流输电工程在单级大地方式下运行时，会使接地极附近的变压器产生直流偏磁现象。

直流偏磁是变压器的一种非正常运行状态，严重时可能危及变压器及电网的安全稳定运行。

本文分析了直流偏磁产生的原因，研究了直流偏磁对变压器运行产生的影响，详细分析了不同结构变压器受直流偏磁的影响程度，并分别阐述了直流偏磁对变压器励磁特性、铁芯振动和绕组振动的影响。

关键词：直流偏磁；变压器；励磁特性；铁芯振动；绕组振动；影响随着超特高压输电的发展，交直流混合输电的模式逐渐形成，交直流系统互相干扰的问题也随之出现。

当直流线路采用单级大地回路方式或双极不对称方式运行时，通过直流系统的接地极流入大地的直流电流将对交流电力系统内的变压器产生影响，使之发生直流偏磁现象。

变压器在直流偏磁状态下工作点会发生偏移，会导致谐波分量增加，变压器损耗加剧，振动增加，严重时还可能导致继电保护装置误动作，从而对电网稳定性产生很大影响。

一、直流偏磁产生的原因分析直流偏磁是指在变压器励磁电流中出现了直流分量，导致铁芯半周期磁饱和，以及由此引起的一系列电磁效应。

直流偏磁的产生主要有以下两种方式：（1）直流输电产生的地中直流电流。

交流输电线路与直流输电线路在并行运行时，当输电中高压采用单极大地回路方式运行或双极不平衡方式运行时，会引起两个变电站接地网之间存在电位差，这时电流将有一部分流经变压器中性点，在中性点接地变压器上流过直流分量，由此会引起变压器的直流偏磁现象。

（2）地磁暴产生的地磁感应电流。

地磁暴是一种自然灾害，它是由太阳风、地震、火山爆发等自然现象引发的一种地磁波动现象。