电力变压器直流偏磁现象形成机理及一种抑制措施的研究

《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。

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。

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。

变压器直流偏磁影响因素研究摘要：变压器在整个供电系统中所扮演的角色是极为重要的，尤其在高压输电过程中，变压器的存在可以最大程度的降低电能损耗，这对于供电过程的顺利推进有着极为重要的意义。

本文对变压器直流偏磁影响因素进行研究。

关键词：变压器；直流偏磁；影响因素直流偏磁现象属于变压器的一种不正常工作状态，即在变压器励磁电流中出现了直流分量，且同时发生半波饱和，直流偏磁会使得励磁电流的谐波分量增加，而且出现大量偶次谐波。

这将导致变压器温升增加，噪声加剧，同时使得绕组电磁力增大，振动明显。

此外，直流偏磁对继保设备、电容器组、电流互感器等设备的正常运行也有不同程度的影响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。

基于该直流接地极接地，接地电阻会导致各变电站系统之间产生压差。

例如两个分站之间具有电位差，要求系统内各变压器必须承担的电位差变化的影响。

中性点的交流系统运行过程中，系统大型并联变压器因为电位差可能产生直流电流，从而形成主变压器的直流偏磁，对变压器带来一定的影响。

2直流偏磁产生的原因直流输电系统以输送距离长，输送容量大及损耗小等特点在中国得到越来越多的应用。

当直流输电系统在调试检修期间或发生故障时，将会以单极大地的方式运行。

这时，大地作为回流电路，可能会有高达数千安的直流电流流过。

直流接地极附近的电场分布由于流过直流电流而大大增加，接地极附近出现较高的地表电势。

随着距离的增大，地表电势逐渐降低。

由于不同地点间的地表电势不同，在这一地区的交流电网中，将会有直流电流从接地的中性点流入变压器再通过输电线路流向远方。

电力变压器直流偏磁现象综述作者：王善磊赵玉瑶彭嘉杰王嘉禾江春鑫来源：《科学与财富》2017年第33期摘要：随着特高压直流输电工程的实施，由直流极单极大地回线运行引起的直流偏磁现象对电网安全运行造成了严重威胁。

本文首先从两个方面对变压器直流偏磁成因进行了机理分析，并结合直流偏磁下变压器的励磁特性总结出直流偏磁对电力变压器的的危害，最后，综合评价了三种主流的抑制直流偏磁的措施。

关键词：变压器；直流偏磁；形成机理；危害；直流输电1、引言：直流偏磁现象属于变压器的一种不正常工作状态，即在变压器励磁电流中出现了直流分量，且同时发生半波饱和[1]，直流偏磁会使得励磁电流的谐波分量增加，而且出现大量偶次谐波。

这将导致变压器温升增加，噪声加剧，同时使得绕组电磁力增大，振动明显。

此外，直流偏磁对继保设备、电容器组、电流互感器等设备的正常运行也有不同程度的影响[2]。

高压直流输电是导致直流偏磁产生的主要原因。

因为其具有输送容量大、损便于异步联网、损耗耗小、输送距离长等优点近年来被广泛使用。

文献[3]指出由于苏州500kV木渎变电站距离±800kV同里换流站接地极较近，在实际生产生活中发现其受直流偏磁影响严重。

另外，直流输电在运行点调试或突发故障情况下亦有可能有大量直流电流通过接地极流入大地，从而导致交流电网内变压器直流分量增加，给电网安全稳定运行带来危害[4]。

国内外近年来对电力变压器直流偏磁现象的研究也取得了实质性的进展。

文献[5]指出同纯正弦交流励磁时的磁滞回线相比，直流偏磁条件下铁心磁滞回线发生了明显变化。

并说明在铁磁材料磁化特性的众多模型中，Jiles-Atherton（J-A）模型比较符合磁滞现象的物理本质，且模型参数较少、实现方便。

在此基础上，文献[6]利用J-A模型，成功建立了直流偏磁时的变压器模型，并且设计出计及涡流损耗和异常损耗的铁心动态磁滞损耗模型。

2、直流偏磁形成机理分析2.1从变压器运行工作点及励磁特性分析如图1为变压器直流偏磁下的工作点分析，可以看到，当正常运行时，变压器工作于磁化曲线OA段。

直流偏磁对电力变压器的影响及其抑制方法由于“西电东送”的需要、工业和城市的发展，高压直流换流站、金属冶炼厂和轨道交通系统逐渐增多，导致直流偏磁与变压器振动等问题日趋严重。

系统分析了直流偏磁产生的原因，直流偏磁对电力变压器的影响，以及直流偏磁的抑制方法。

标签：直流偏磁；电力变压器；高压直流输电0 引言直流偏磁是指直流电流注入变压器绕组中，导致变压器磁通中产生直流分量而导致的一系列电磁效应。

近年来，随着高压直流换流站、金属冶炼厂和轨道交通系统逐渐增多，直流偏磁导致的变压器振动等现象逐渐增加且日趋严重。

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。

如果两个变电站均有变压器中性点接地并且其直流地电位有差异，直流电流将以变压器、大地和输电线为回路，从电位高的变压器中性点流出，从电位低的变压器中性点流进。

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影响2.1 振动和噪音加剧当变压器中性点流入或流出直流电流时，直流电流将在铁芯中产生直流磁通，直流磁通与交流磁通叠加，使得一个半周的磁通大大增加，铁芯饱和，而另外一个半周磁通减小。

直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题的研究引言随着电力行业的发展，直流输电技术成为了越来越多国家和地区的选择。

与交流输电相比，直流输电具有输电损耗小、传输能力强、对输电线路的限制小等优势。

直流输电系统中存在着一些问题，其中之一就是直流偏磁问题。

磁暴引起的地磁扰动也会对变压器产生直流偏磁影响。

为了解决这些问题，需要开展深入的研究和分析。

直流输电系统中，由于负极极性与地之间存在电位差，形成了直流地极电流。

这些地极电流会通过地线或其他途径进入交流系统，对变压器绕组产生直流偏磁。

当变压器绕组出现直流偏磁时，会引起线圈饱和、谐波失真、过热甚至损坏等问题，对输电系统的安全稳定运行会产生不利影响。

为了解决直流输电引起的变压器直流偏磁问题，研究人员提出了一系列解决方案。

通过在变压器绕组中设置直流补偿线圈、采用特殊的变压器结构设计、增加屏蔽结构等方法来减少直流偏磁对变压器的影响。

也可以通过改变输电系统的接地方式、增加电位补偿装置等手段来减少直流地极电流的产生，从而减少直流偏磁的影响。

二、磁暴引起的地磁扰动对变压器直流偏磁的影响磁暴是指地球磁层发生剧烈扰动的现象，通常由太阳风携带的高能粒子或太阳耀斑等引起。

磁暴期间，地球磁层会发生剧烈的扰动，导致地磁场的短时变化。

这种地磁扰动也会对变压器产生直流偏磁的影响。

研究表明，磁暴期间地磁场的瞬时扰动会导致变压器绕组产生直流偏磁。

这是因为地磁扰动会诱发变压器绕组中感应电动势，产生交流磁通变化，从而引起绕组中的直流偏磁。

在磁暴期间，变压器直流偏磁的影响可能会比平时更为显著，对变压器的稳定运行造成一定影响。

针对磁暴引起的地磁扰动对变压器直流偏磁的影响，需要加强对变压器的监测和控制。

可以通过增加磁暴监测系统，及时预警并采取相应的调整措施，减少变压器直流偏磁的影响。

还可以通过优化变压器设计，增加屏蔽结构等方式来减少地磁扰动对变压器的影响。

三、研究展望结论直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题对电力系统的安全稳定运行具有一定的影响。

变压器直流偏磁产生原因、影响和防范措施发布时间：2021-03-24T02:58:55.152Z 来源：《河南电力》2020年9期作者：沈海峰[导读] 浙江省受一次能源匮乏等制约，外购电成为满足电力供应的重要保障。

（浙江浙能电力股份有限公司萧山发电厂）摘要：直流偏磁是指直流电流注入变压器绕组中，导致变压器磁通中产生直流分量而导致的一系列电磁效应，使变压器工作在非正常工作状态的现象。

随着直流输电系统的日益发展，直流输电距离不断加长，输送容量不断加大，直流偏磁对换流站周边的发电厂和变电站主变压器的影响也不断加剧，本文对直流偏磁产生的原因进行了说明，对现有主变压器直流偏磁抑制措施及优缺点进行了阐述。

关键词：直流特高压；直流偏磁；原因；影响；防范措施1.浙江省电网直流特高压发展情况浙江省受一次能源匮乏等制约，外购电成为满足电力供应的重要保障。

由于高压直流输电系统具有造价低、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。

近年来，浙江省特高压直流系统发展迅速，供电能力和供电量持续攀升。

2014年7月，四川溪洛渡左岸-浙江金华±800千伏特高压直流输电工程（宾金直流工程）投产；2016年11月，宁夏灵州-浙江绍兴±800千伏特高压直流输电工程（灵绍直流工程）投产。

分析表1统计数据，2018年浙江省外购电力、电量分别达到3011万千瓦、1497亿千瓦时，分别占全省最高负荷及用电量的37.5%、33%。

其中宾金直流最大外购电力、电量分别为564.19万千瓦、257.17亿千瓦时；灵绍直流最大外购力、电量分别为752.25万千瓦、334.22亿千瓦。

宾金直流和灵绍直流的最大外购电力、电量分别占外购总量的43.72%，39.51%。

此外，浙江省还接受吉泉±1100千伏供电能力1200万千瓦的直流特高压分电。

另外，据了解四川白鹤滩至浙江±800千伏特高压直流规划于2022年投产，电力供应能力800万千瓦。

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。

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。

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。

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。

直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题的研究引言直流输电技术在现代电力系统中得到了广泛的应用，其优势在于输电效率高、占地面积小以及能够远距离传输电能。

直流输电系统中存在着一些问题，其中之一就是变压器直流偏磁问题。

磁暴也是一个可能引起变压器直流偏磁的因素。

本文将探讨直流输电及磁暴引起的变压器直流偏磁问题进行研究。

一、直流输电技术直流输电技术是一种通过将交流电转换为直流电进行输送的电力传输技术。

相较于交流输电技术，直流输电技术具有输电线损小、输电距离远、减少电力系统对无功功率的依赖等优点。

在直流输电技术中，变压器是一个不可或缺的组成部分，它用于将高压直流电转换为低压直流电或者将低压直流电转换为高压直流电，以适应不同地区的输电需求。

二、变压器直流偏磁问题在直流输电系统中，由于电流为直流，变压器中的磁场也会受到影响导致直流偏磁。

这种偏磁会导致变压器磁芯饱和，产生不必要的损耗，甚至引起变压器不正常工作。

为了避免这种问题的发生，需要对直流偏磁问题进行深入的研究和分析。

变压器直流偏磁问题主要由以下几个方面引起：1. 直流电流的存在。

在直流输电系统中，由于输电线路上的电流为直流电流，变压器工作时也无法避免直流电流的存在。

这种直流电流会引起变压器磁芯产生磁化，在工作过程中可能会产生直流偏磁问题。

2. 变压器磁芯饱和。

由于直流电流的存在，变压器磁芯的磁场可能会受到影响，产生饱和现象。

当磁芯饱和时，会导致变压器的工作性能下降，甚至引起损坏。

3. 变压器的绝缘材料受到破坏。

长期直流偏磁会导致变压器绝缘材料的破坏，造成设备的性能下降，甚至发生故障。

针对以上问题，需要通过研究分析直流输电系统中的变压器直流偏磁问题，找出解决办法，以确保直流输电系统的安全稳定运行。

三、磁暴对变压器的影响磁暴是地球磁层受到太阳风、宇宙射线等外部因素的影响而产生的异常大磁场现象。

磁暴会引起地球磁层的扰动，进而影响地球上的电磁场。

在这种情况下，直流输电系统中的变压器也会受到磁暴的影响，可能出现直流偏磁的情况。