直流偏磁对500kV变压器运行影响的分析及处理
直流偏磁对变压器的影响及防治措施
直流偏磁对变压器的影响及防治措施作者：陈默来源：《科学与财富》2011年第04期[摘要] 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，并对今后主变压器直流偏磁研究进行了展望。
[关键词] 直流偏磁对变压器的影响防治措施1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。
变压器绕组流过的直流电流导致运行中的变压器产生直流偏磁，给变压器本身和交流电网的安全运行造成不良影响。
2 直流偏磁对变压器产生的危害变压器直流偏磁是指直流电流从变压器的中性点流经绕组时，铁心内部产生一定的直流偏磁，使得励磁电流正负半周明显不对称，磁通发生偏移。
直流偏磁将周期性地加剧铁心磁密的饱和程度，它给变压器本身和交流电网带来如下问题：a.产生大量谐波变压器在直流偏磁下，其空载电流不仅含有大量奇次谐波，还含有直流分量和偶次谐波。
这将使变电站中，母线电压波形畸变，只是针对滤除奇次谐波电流设计的无功补偿用电容器组因过流而损坏，继电保护误动，合空载长线时产生持续过电压，单相重合闸过程中潜供电流增加，断路器恢复电压增高等。
b.无功损耗增加由于直流偏磁引起变压器饱和，励磁电流大大增加，使变压器的无功损耗增加，可能导致变电站母线电压下降。
c.局部过热变压器励磁电流的谐波高频成分在铁芯中产生更多的涡流损耗，铁耗增加；导线内由于集肤效应使铜耗增加。
直流偏磁对变压器的影响及抑制措施
直流偏磁引起的高振动给变压器本身带来的问题比噪声更加严重，可能会导致变压器内外相关部件松动。例如，轴向压板、压钉、拉板以及地脚螺丝等。绕组绝缘的磨损，从长期来看，对变压器绝缘和抗短路冲击能力会有较大损害。
（2）谐波增大。当铁心工作在饱和区时，漏磁通会增加，在一定程度上使电压波峰变平，谐波电压和电压总谐波畸变率增大。此时，变压器成了交流系统中的谐波源，从而带来一系列问题。如系统电压波形畸变、滤波器过载、继电保护误动、合空载长线时产生持续过电压、单相重合闸过程中潜供电流增加及断路器恢复电压增高等。
4.4反向注入抑制
反向注入抑制是在变压器中性点注入一个反向直流电流来抵消原来的偏磁电流，其原理如图5
所示。在变电站外补偿接地极与变压器中性点之间注入直流电流，该电流部分经由变压器绕组和电网再回到补偿接地极。通过控制直流发生装置输出直流电流的方向和大小，就可以达到抵消变压器中性点原有直流电流的目的。反向注入抑制不影响运行系统的参数，但技术要求较高，比较复杂。
可以产生2 000MJ的热量。因此，串联的电阻具有低阻值、大容量的特点，一般为几个欧姆。同时，变压
器中性点的绝缘水平也需进行论证核算。从图3可
图2直流电流对变压器励磁电流的影响变电站A变电站B变压器及输电线路等效直流电阻中性串接电阻器
A站地网接地电阻B站地网站间大地等接地电阻效直流电阻
A站、B站之间直流电位差
太阳耀斑活动导致地磁暴时，太阳风和射线流袭击地球，使地磁场的水平和垂直分量发生变化，在地球表面诱发电位梯度。当其作用于中性点接地变压器时，就会产生地磁感应电流，其频率在0.001Hz～0.01Hz之间，典型幅值为10A～15A，有的可达到200A[4]。
由直流输电和地磁暴产生的直流电流，当其通过变压器中性点接地点及输电线路组成的通路流经两侧绕组时，在变压器铁心内部产生一定的直流磁通，使得磁通在正、负半周明显不对称，发生偏移，从而产生直流偏磁。当变压器绕组无直流分量，励磁电流i（t）工作在铁心磁化曲线"（t）的线性段时，铁心中的磁通为正弦波，励磁电流也是正弦波（如图2中实线所示）。当发生直流偏磁时，励磁电流工作在铁
直流偏磁对变压器运行影响分析
直流偏磁对变压器运行影响分析天广输电网络直流单极大地回路运行方式导致网内部分变压器振动加剧，噪声增大，三广直流输电线路投运后类似事件再度出现。
受影响的变压器有的在换流站直流接地极附近，有的却远离接地极。
事件初期，曾怀疑主要是换流站的谐波电流所致，之后逐渐将注意点集中到中性点接地变压器的直流偏磁上，在检测电网及电厂变压器振动噪声与谐波的同时，也检测中性线直流电流的大小，希望从中找到线索。
然而，大地电流如何流入变压器中性线?其大小又与哪些因素有关?直流偏磁是否影响变压器的安全运行?如何有效消减变压器中性线的直流电流?人们在努力寻求答案。
由于单极大地被很多国家认为是直流输电运行方式之一，而建设中与规划中的南方电网将有更多的直流线路投入运行，所以研究大地直流对交流系统的干扰，并在此基础上提出消减大地直流对交流设备安全影响的工程方案已经刻不容缓。
笔者曾对直流偏磁与变压器振动、直流偏磁的解算方法以及消减变压器振动的技术措施等进行过一些研究。
本文应用原理性仿真的方法，论证直流偏磁对变压器运行的影响，分析变压器自身缓解外部直流影响的机理，并用仿真算例说明直流单极大地电流与变压器直流偏磁的关联性。
1直流偏磁与变压器振动直流偏磁是造成变压器振动加剧的主要原因。
虽然人们对直流单极大地回路运行方式的负面影响有所认识，然而在南方电网发生的变压器振动加剧的事件表明这种“影响”比预期大。
从现场监测数据可知，变压器的振动噪声与谐波随着中性线直流电流的增加而增大，而中性线直流电流的大小大致与单极大地运行方式下的直流线路送电功率、直流线路的极性有关。
这一现象可以用大家熟悉的变压器铁心饱和磁化特性来解释：流经绕组的直流电流成为变压器励磁电流的一部分，该直流电流使变压器铁心偏磁，改变了变压器的工作点，使原来磁化曲线工作区的一部分移至铁心磁饱和区，结果总励磁电流变成尖顶波，最终导致变压器振动增大。
1.1磁饱和特性的线性化模拟为突出主要矛盾，我们忽略铁心磁滞回线，并将铁心非线性饱和特性用图1的两段斜率的折线表示，其中线段OA的斜率k 1是磁化曲线线性段的正常斜率，线段AB的斜率k2表示磁化曲线饱和段斜率。
直流偏磁对500 kV变压器振动特性的影响分析
直流偏磁对500 kV变压器振动特性的影响分析何良;吴天宝;李荣;丁登伟;杨洁;李盛涛【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2024(44)2【摘要】特高压直流工程单极-大地回路运行时,直流电流侵入大型变压器绕组,致使变压器振动加剧。
为了深入了解直流偏磁对大型变压器振动特性的影响,分析了变压器的振动机理及直流偏磁的影响机制。
在白鹤滩—江苏±800 kV特高压直流输电工程调试期间,对500 kV三相变压器的中性点电流、振动信号进行了实测,量化了直流偏磁程度,分析了不同直流偏磁程度下变压器振动信号时域及频谱特征。
提取了波形畸变比、奇偶次谐波能量比、累计能量占比、功率谱熵等特征量来分析直流偏磁对大型变压器振动特性的影响。
结果表明:直流偏磁导致波形畸变,1个工频周期内2个半周期对应的振动波形不再对称分布;随着直流偏磁程度增加,振动信号主频分量改变,50 Hz倍频谐波分量增多,其中50 Hz奇次谐波增幅要大于偶次谐波,且影响主要集中在600 Hz以内;由于铁心饱和作用,直流偏磁增大到一定程度时,磁不平衡性降低,振动信号复杂度不再增加。
【总页数】6页(P133-138)【作者】何良;吴天宝;李荣;丁登伟;杨洁;李盛涛【作者单位】清华四川能源互联网研究院;国网四川省电力公司电力科学研究院;成都航空职业技术学院;西安交通大学电气工程学院【正文语种】中文【中图分类】TM41【相关文献】1.特高压直流对500kV变压器直流偏磁的影响分析2.±500kV直流偏磁对变压器的影响及直流偏磁反极性补偿装置的研制及应用3.直流偏磁引起的500kV电力变压器振动和噪声的现场测量与分析4.基于有限元模型的500 kV变压器直流偏磁特性分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
直流偏磁对变压器正常运行影响应对措施论文
直流偏磁对变压器正常运行影响的分析及应对措施摘要：在高压直流输电过程中，由于单极大地方式运行产生的直流电场或者太阳磁暴产生的地磁感应中电流的直流成分对中性点接地系统变压器的正常运行造成很大影响。
本文从直流偏磁的产生机理入手，着重介绍了3种变压器中性点隔直装置。
关键词：变压器中性点；高压直流输电；直流偏磁中图分类号：tm45 文献标识码：a文章编号：1009-0118（2012）07-0202-01一、引言随着高压直流输电（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。
二、直流偏磁产生原因及对变压器的危害（一）直流偏磁产生的原因分析当高压直流输电运行在单极大地回线或双极不对称运行方式时，接地极附近有直流电位，该电位和高压直流输电输送的电流大小和该处的土壤电阻率有关。
高压直流输电输送的电流越大，土壤的电阻率越高，电位也就越高。
不同位置的接地变压器的中性点之间犹豫存在着直流电势差且交流系统的电阻值很小，从而使流过接地变压器中性点，在交流系统中形成了回路。
当流过接地变压器中性点的电流过大时，变压器会发生直流偏磁进而导致谐波增加、噪声增大、过热等问题，严重时会引起变压器的损坏，并可能引起保护误动。
（二）直流偏磁对变压器造成的危害1、变压器噪声增加；2、变压器振动加剧；3、变压器漏磁通增大；4、导致继电保护设备误动。
在实际情况中，土壤电阻参数、电网电阻参数是无法进行调整的。
变压器制造商又难以在制造工艺上解决直流偏磁问题。
直流偏磁对变压器运行的影响及应对措施
牛 勇
（ 广 东 惠 州 天然 气 发 电有 限公 司 ， 广东惠州 ５ １ ６ ０ ８ ２ ）
摘
要： 随着国家对“ 西电东送” 这一重大决策的实施 ， 建设 了一大批远距离大功率 的输 电线路 ， 这些输 电线路均采用直流输 电的方式。但
讨 了 直流 偏 磁 对 变压 器 运 行 的影 响 。最后 提 出 了 提 出抑 制 直 流偏 磁 的 措 施 ， 认 为较 为 可 行 的 方法 为 中性 点 串接 电容 和 中性 点 注 入 反 向直
流 电 流法 ， 必 要 时还 可 降 低 变压 器 的 运 行工 作 点 作 为辅 助 手 段 。
压 波 动 。当铁 心磁 路饱 和后 ： 为保 证 主磁 通 仍 然 是 正 弦 波 ， 励 磁
２ 直流偏磁产生 的原 因
（ １ ） 太 阳耀 斑 的 爆 发 会 产 生 地 磁 暴 ， 而 地 磁 暴 会 在 地 表 产
电流 就 会 变 成 尖 峰 波 形 ， 这 种 尖 峰 波 形 的励 磁 电 流 中 除 了含 有
关键词 ： 变压器 ； 直流偏磁 ； 直 流 电位 补 偿 ； 中性 点 串 电 容
１ 直 流偏磁的定义
直 流 分 量 出现 在 变 压 器 的磁 动 势 和 磁 通 中 ， 这 种 现 象 称 为 “ 直流偏磁 ” ．是 指 在 变 压 器 的 内 部 产 生 了 直 流 磁 势 或 直 流磁 通， 并 引发 电磁 效 应 。在 “ 直流偏磁” 的作 用 下 ， 直 流 磁 通 和 交 流
基波分量 ｉ ｍ １ 之外 ， 还 有一 定 的 三 次 谐 波 分 量 ， 三 次 谐 波 分 量
直流偏磁引起的500kV电力变压器振动和噪声的现场测量与分析
2009年6月第45卷第3期收稿日期：2008-05-26；修回日期：2008-12-17作者简介：陈青恒（1971），男，博士，高级工程师，从事电力安全运行工作。
0引言随着我国交直流混合输电模式逐渐形成，交直流系统相互干扰的问题也随之出现。
当直流线路采用单极大地回路运行时，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电力设备产生影响。
天广直流输电系统直流单极大地回路运行方式下，网内部分变压器振动加剧、噪声增大，对噪声与调试负荷进行比对的结果表明二者具有明显的相关性，类似的经验和大量试验数据表明，直流偏磁是造成变压器振动和噪声加剧的主要原因[1，2]。
电力变压器常规运行时，磁致伸缩和漏磁引起的铁心叠片以及绕组之间的振动是引起变压器箱体振动的主要原因[1，3，4]。
当出现直流偏磁时，变压器内部漏磁通在幅值上有明显的增加，高次谐波也大量出现，从而导致绕组之间、硅钢片之间的振动有明显的增强，振动通过绝缘油和铁心垫脚传递到箱体表面，也将反映出幅值增大和谐波增加的特点[5-7]。
该试验在广东惠州500kV 变电站单相电力变压器上进行，在三广直流线路调试单极大地回路运行方式运行期间进行监测，采用振动与噪声传感器以较高采样频率同步提取有无直流偏磁条件下变压器工作时的噪声和振动信号波形，对其频谱进行了分析比较，给出了变压器振动和噪声与直流偏磁的关系曲线，并提出了一种判断电力变压器振动和噪直流偏磁引起的500kV 电力变压器振动和噪声的现场测量与分析陈青恒1，马宏彬2，何金良2（1．Guangdong Huizhou Power Supply Bureau ，Huizhou 516000，China ；2.State Key Lab of Power Systems ，Dept.of Electrical Engineering ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China ）Field Monitoring and Analysis on Vibration and Noise of 500kV ElectricalTransformer under DC Current Biasing（1.广东惠州供电公司，广东惠州516000；2.清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点试验室，北京100084）CHEN Qing -heng 1，MA Hong -bin 2，HE Jin -liang 2Abstract:In order to observe the influence caused by the DC biasing current through the neutral point of the power transformer ，a new on -line vibration and sound monitoring program was designed with use of both qualified vibration and sound sensors at the same time.The experiment was operated in Huizhou 500kV substation and a 500kV single phase electrical transformer was chosen as experimental object.Based on the experiment platform ，steady and clear vibration and sound waveform before and after the DC biasing condition was recorded and spectrum analysis was also achieved based on the data monitored.In conclusion ，DC biasing is harmful for power transformers and the result of this research provides valuable reference to the on -line vibration and sound monitoring system of transformers.Key words:transformer vibration ；noise ；DC biasing ；on line monitoring ；spectrum摘要：设计了500kV 单相电力变压器振动与噪声在线同步监测方案，并通过振动与噪声传感器及相应的数据采集和分析系统实现了对广东惠州500kV 变电站单相电力变压器直流偏磁条件下的振动与噪声的实时监测。
直流偏磁对电力变压器的影响及其抑制方法
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。
直流偏磁对变压器的影响及控制措施
变压器中有直流电流流过时，在变压器铁芯中会产生直流磁通，这些直流磁通会导致变压器铁芯趋向饱和，励磁电流增大，发生畸变，产生大量谐波；增加无功损耗，金属构件的损耗也会增加，引起局部过热现象，从而使绝缘损坏，危害变压器的使用寿命；另外，变压器的无功变化和高次谐波还会引起继电保护误动，电压的大幅下降，对电力系统的安全运行有非常严重的危害。989年3月13日加拿大魁北克发生9个小时的大面积停电事故，原因是地磁感应现象导致的直流偏磁。图2-1为直流偏磁机理图，图a为磁通曲线图，图b为Φ-i曲线图，图c为励磁电流曲线图，实线为没有直流分量，虚线为有直流分量。直流偏磁对变压器的危害主要有以下几个方面：
3、变压器允许的直流电流
2.2变压器损耗增加
铁损和铜损是变压器的损耗。变压器铁损包磁滞和涡流损耗。磁滞损耗正比于铁芯磁密的平方和频率。当铁芯饱和时，铁芯的导磁率接近空气的导磁率，从而使变压器漏磁通增加，变压器的漏磁通穿过压板、夹件和油箱等构件，并在其中产生涡流损耗。这说明直流分量增加时，铁损也会增加。
铜损也称负载损耗，是由变压器绕组的电阻引起的，是由经过绕组的电流产生的，在直流电流的作用下，励磁电流可能会大幅度增加，导致变压器的铜损大幅度增加。
直流偏磁情况下，变压器的工作点从线性区移到饱和区，励磁电感不再是常数，并具有非线性特征，使系统的电压发生畸变，引起了电压的波动。当铁芯磁路达到饱和时，为使主磁通保持为正弦波，励磁电流将变成尖顶波，此时励磁电流中含有大量的三次谐波，并有少量偶次谐波，变压器的无功损耗增加，导致系统电压下降严重，系统继电保护可能会误动作
关键词：直流偏磁；种不正常的工作情况，它是指有直流电流串入变压器中。直流偏磁会使变压器铁芯饱和、振动加剧、无功损耗增加、电压下降、过热、产生谐波。
直流偏磁对变压器运行影响分析
（ 完全或几乎 与系统结构无 关 ，不受 电网结构 变化 的影响。 ２） （ ） ３ 设计 有特殊 隔离 装置 ，正常 运行时 与主接地 网相互独 立 。 （ 设计 简单 、造价 低 、：程量 少 、无需 运行维护 费用等 二次 ４） ｃ
４ 、变 压器 中性点 串联 电阻 。直流输 电系统 中 ，通常 和大地连接
7存在变压器中性点接地的交流系统则由于地中直流场的存在将有直流电流在变压器输电线中流动电流的大小与两侧变压器接地网之间的电位差有关这种电流会使变压器的铁心不对称地饱和程度轻的可闻低频的噪声程度严重的会引起变压器铁心油箱及内部结构件损耗增加产生过热如果通过中性点返回的电流过大会在该地区附近引起电解腐蚀而且继电保护装置将受到不利影响
关键 词 ：直 流 偏磁
一
变压 器 运 行
、
换流变压器中产 生直流偏磁 的原因
碍交流电流 的通过 。但 在实际操 作 中会发 生～ 些非正常情况 ，例如系 ・
直流 偏磁 是变 压器 的一 种非 正 常工 作状 态 ，是 指在 变压器 励磁 统发生不对称 接地故障 。这就对 串人 的电容器提 出了较 高的要 求 ，并 电流 巾产 生 了直流 分量 。换 流变压 器 在高 压直 流 输 电系统 巾 ，处于 需要 提供放 电间隙与之相 并联 。由于要求较 高 ，该方法 目前还停 留在 交流 电与 直流 电相互 变换 的 核心位 置 ，是 直 流输 电 的关 键 设备 。 由 理论 阶段 ，并未投入实 际 。 于直 流输 电系 统与交 流输 电 系统具 有 不 同的 特点 和运 行方 式 ，因此 电流分量 。 励磁 电流中的直流分量 主要是 由以下几个方面 的原冈引起 的。 ３ 、在变压 器 中性 点 串人小 阻值 电阻 ，将 中性点流入 的直流 限制
直流偏磁对变压器的影响及治理措施
直流偏磁对变压器的影响及治理措施作者：占继宏邵崇军来源：《今日自动化》2020年第05期[摘要]直流偏磁是变压器运行的一种不健康状况，在基础上分析了直流输电单级大地运行导致的直流偏磁机理。
直流偏磁的出现会造成变压器的机械疲劳和绝缘损伤，且谐波对保护装置运行安全性产生了一定影响。
本文介绍了磁暴灾害和直流输电单极大地运行情况下，变压器的直流偏磁机理。
并重点分析了变压器直流偏磁下的次生灾害效应对变压器设备产生的不利影响，主要体现在变压器本体振动噪声增大、损耗温升增加造成的损伤，直流偏磁谐波对保护和无功补偿设备造成的误动和谐波放大影响，并从规划运行角度提出了预防和治理措施。
[关键词]变压器;直流偏磁;温升;振动噪声;谐波;磁暴灾害[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）05–0–03Influence of DC Deviation on Transformer and Its Control MeasuresZhan Ji-hong， Shao Chong-jun[Abstract]DC bias is an unhealthy condition of transformer operation.On the basis of this， the mechanism of DC bias caused by single stage earth operation of DC transmission is analyzed.The appearance of DC bias will cause mechanical fatigue and insulation damage of transformers， and harmonics will have a certain impact on the safety of protective devices.In this paper， the mechanism of DC bias of transformer under the condition of magnetic storm disaster and single pole operation of DC transmission is introduced.The adverse effect of secondary disaster on transformer equipment under DC bias is analyzed， which is mainly reflected in the damage caused by the increase of vibration noise and loss temperature rise of transformer body， the influence of DC bias harmonic on misoperation and harmonic amplification caused by protection and reactive power compensation equipment， and the prevention and treatment measures are put forward from the point of view of planning and operation.[Keywords]transformer; DC bias; temperature rise; vibration noise; harmonic; magnetic storm disaster由于我国能源分布处于“源荷割离”的现状，高压直流输电因其固有特点已广泛投入运行。
500kV电力变压器偏磁振动分析
500kV电力变压器偏磁振动分析摘要：全国联网网架中各段输送容量约5~20GW，输送距离约为600~2000km。
目前，500kV电网无论在传输长度、传输容量和限制短路电流方面都不能胜任上述要求，发展特高压输变电已经势在必行关键词：500kV电力变压器；偏磁振动电力变压器直流偏磁现象是变压器的一种非正常工作状况，是指在交流变压器激磁电流中出现了直流分量，导致变压器铁心中产生直流磁通。
它使激磁电流峰值显著增大、波形严重不对称和畸变，产生大量谐波，导致铁心振动加剧，而且可能引起系统保护继电器的误动作，危害变压器和电力系统的安全运行；引起变压器铁心磁饱和，漏磁增加，损耗、温升增大，并可能引发金属结构件局部过热。
一、偏磁对电力变压器的影响当变压器绕组中流过直流电流特别是流过超过其耐受程度的直流电流时，会对变压器的运行产生一定的影响，具体表现在以下几方面：1）变压器损耗增加、温升增加、引发局部过热。
变压器绕组中有直流电流流过时，激磁电流大幅增加，变压器磁通饱和，变压器绕组、铁心、油箱和夹件等结构件的涡流损耗增加，引起变压器顶层油温升和绕组温升的增加，当直流持续时间较长时，会导致局部过热。
加拿大学者的研究表明当在一台370MVA，电压为735kV 的单相自耦变压器中注入直流电流75A，持续时间1 小时测得拉板上端部与顶油温差达到52K[14]。
2）振动加剧。
变压器绕组中有直流电流流过时，变压器激磁电流畸变，导致铁心磁滞伸缩加剧，而漏磁通的增加导致绕组电动力增加，在一定程度上使变压器振动加剧。
如江苏武南变在中性点直流电流为12.8A 时油箱壁振动值最高达194μm。
以上现象是直流偏磁对变压器特性影响的最直观的方面。
直流偏磁引起变压器铁心饱和，损耗、温升增大，进而引起变压器绝缘老化，工作可靠性和寿命降低虽不直观但有潜在危险性影响的另一方面。
二、500kV电力变压器偏磁振动1.偏磁是由于变压器中性点电流中出现直流分量而引起变压器铁芯工作点的改变而产生的一种现象，常见的主要成因是地磁暴和直流输电的单极运行。
直流偏磁对变压器的影响及防治措施
直流偏磁对变压器的影响及防治措施摘要：随着我国电力行业的飞速发展，电力的供需矛盾已经成为现代电力的主要矛盾，加大对大容量、长距离的直流输电的研究力度，对解决这一矛盾有深远意义。
在高压直流输电过程中，流经绕组的直流电流成为变压器励磁电流的一部分，该直流电流使变压器铁心偏磁，改变了变压器的工作点，使原来磁化曲线工作区的一部分移至铁心磁饱和区，结果总励磁电流变成尖顶波，最终导致变压器振动增大。
所以本文从直流偏磁的机理入手，着重讨论直流偏磁对变压器的影响以及如何防治直流偏磁。
关键词：直流偏磁；变压器；防治措施一、我国电力现状随着±800kV直流线路及1000kV交流电网的建设，我国大容量、远距离的电网格局已逐步发展起来。
在直流输电工程大量建设的基础上，国内关于变压器直流偏磁的研究也日渐得到重视。
由于我国的电网复杂，直流输电线路和大量交流输电线路交叉运行，不可避免地存在直流偏磁问题，由太阳耀斑剧烈活动引起的地磁暴也会造成同样的现象。
所以直流偏磁是我国电网现阶段亟需解决的问题。
二、直流偏磁产生的原因直流输电线路与交流输电线路的并行运行或交流线路中存在电压电流关系曲线不对称的负载都会导致直流偏磁；当太阳耀斑进行剧烈活动时，产生的射线流会向四处发散，部分指向地球，将地磁场的稳定性打破，在地球表面形成电流梯度，当其作用于中性点接地变压器时，产生地磁感应电流，导致直流偏磁现象；用电轨道交通的直流电源把大地作为其中的一极，类似直流输电的单极运行，这会使城市里大于110kV的变压器产生直流偏磁[1]。
三、直流偏磁对变压器的影响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，经傅立叶分解后发现，除了含有1、3、5…奇次谐波外，还含有0、2、4…偶次谐波，导致变压器无功损耗增加，局部过热，破坏绝缘，从而损耗变压器寿命。
变压器直流偏磁对变压器的影响主要表现在以下几个方面。
直流偏磁对500kV变压器运行影响的分析及处理
直流偏磁对500kV变压器运行影响的分析及处理摘要：高压直流输电在“单极-大地回路”运行方式下，通过换流站接地极流入大地中的直流电流会产生直流偏磁，直流偏磁对周围运行的变压器可能带来不利影响。
南方电网普桥直流输电工程受端距离阳江核电厂较近，在普桥直流输电工程入运行调试前，测试了对阳江核电厂500kV主变压器的影响情况。
最终阳江核电厂在主变压器中性点接地回路上加装了一套抑制直流偏磁装置，解决了问题。
关键字：高压直流输电；直流偏磁；主变压器中性点；噪声；振动一、直流入地电流对中性点直接接地变压器的影响原理介绍高压直流输电在系统调试与故障情况下会处于“单极-大地回路”运行方式，此运行方式以大地为回路，电流由接地极流入大地，这些电流在地中形成的电流场在很大范围内造成了地电位明显的差异，即各变电站之间存在地电位差，当变电站变压器中性点接地时，交流系统中就会有直流电流流过[1]。
原理如图1所示：图1 直流入地引起主变压器直流偏磁现象原理图在图1中，当直流输电系统通过接地极向大地流入直流电流（Ie）时，在接地极周围会产生直流地表电位，离接地极近的A变电站地电位比离接地极远的B变电站的地电位要高，形成电位差。
当相互联络A、B变电站中的变压器中性点直接接地时，处于不同直流电位的A、B变电站会经输电线路、变压器绕组及大地构成直流回路产生直流。
直流电流流入变压器绕组时，会在变压器铁心内部产生一定的直流磁通，使变压器主磁通在正负半周明显不对称，发生偏移，从而产生直流偏磁。
二、直流偏磁对在运变压器的危害直流分量通过变压器中性点或者输电线路流入变压器绕组时，给变压器励磁电流叠加一个直流分量，在变压器铁心内部产生一定的直流磁通，使变压器主磁通在正负半周明显不对称，发生偏移，产生直流偏磁。
直流偏磁导致励磁电流工作在励磁特性曲线的饱和区，从而使得励磁电流发生畸变，如下图2所示：图2 直流偏磁对励磁电流影响示意图励磁电流波形的畸变对变压器的影响主要在如下几个方面[2]：（一）变压器噪声和振动增大。
变压器直流偏磁产生原因、影响和防范措施
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。
500kV变压器直流偏磁产生原因及抑制措施
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。
简论直流偏磁对变压器的影响及治理方法
Power Technology︱224︱2017年7期简论直流偏磁对变压器的影响及治理方法黄克峰广州高澜节能技术股份有限公司，广东 广州 510663摘要：直流偏磁现象主要是：流经绕组的直流电流作为变压器励磁电力组成部分，其直流电流能够让变压器铁芯偏磁，使变压器特点发生变化，让原有磁化曲线区域部分移动至铁芯磁饱和区域，进而造成变压器振动增加。
本文介绍了直流偏磁对变压器的影响与治理方法。
关键词：直流偏磁；变压器；影响与治理；方法分析中图分类号：TM41 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）07-0224-01笔者以某企业±800kv 直流超高压直流输电线路为例。
该直流超高压直流输电线线路接地极附近，宾金直流工调试时，在不对称运行形式情况下，换流站接地极附近110kv、220kV、500KV 中性点接地运行的多台变压器出现噪音、振动等现象，检测中性点直流电流大者超过90A，远大于主变压器额定直流电流，现场测试变压器噪声超过100dB，运行状况恶劣。
直流偏磁问题严重影响变压器安全运行与使用年限，而影响企业生产安全。
所以，直流偏磁对变压器治理成为保证变压器安全运行必要措施。
1 变压器直流偏磁影响因素 我国交流电网中，高压变压器（110kV，220kV，330kV，500kV 等）中性点接地方式采用金属接地方式，高压电网线路通过变压器中性点金属接地。
如果交流电网中两个不同变压器中性点接地点的大地之间存在电位差，就会在这两个变压器及连接线路中形成直流电流。
直流电流从中性点流入变压器的三相绕组及输电线路，过程中，将在铁芯磁通内出现直流分量，而造成磁通偏差励磁电流高度发生变形，变压器发生直流偏磁问题。
电网实际运行中，有几个现象可以引起大地的地电位差。
第一，太阳等离子风活动造成“地磁暴”将在地表出现电势差，引起的地磁感应电流在中性点接地变压器中发生直流电磁。
第二，超高压直流输电不平衡运行，特别是单极大地回路作业过程中，直流输电线路向换流站的接地极注入大量直流电流，由于地电阻的存在，大地电位以接地极为中性呈环形分布，距离越近电位越高，引起的直流偏磁问题越大。
直流偏磁对变压器的影响及治理措施
2021.16科学技术创新直流偏磁对变压器的影响及治理措施张梦龙张治商国威(内蒙古蒙东能源有限公司,内蒙古呼伦贝尔021000)在大型直流高压工程施工过程中,由于单极直流及其控制系统的异常工作,导致直流变压器及周围变压器发生喷射,是什么引起了变压器的恒偏角?直流磁位移并不是变压器所特有的一种现象。
DC 可分为直流偏磁、机电偏磁和普通变压器偏磁,磁差问题的研究具有重要意义。
相对于其他磁饱和技术,直流偏角技术的应用更有意义。
定常偏置对各种变压器保护的影响,特别是在安装了定常偏置装置之后。
但是数据分析多以模拟为主,在实际应用中,存在屏蔽磁问题。
在保护方面出现恒偏后,结合变压器波形特性,分析现场数据形成恒偏磁场的机理,并注意到灭火器对变压器保护装置的影响,针对当前变压器保护磁力不足的特殊情况,提出了一种优化方案,最后,用波形检验法模拟验证标准可靠性。
1直流偏磁特征直流畸变的主要原因是流入变压器的直流电流使变压器的铁心饱和。
直流畸变的原因、影响和波形特征不同于通常的电流流动和兴奋现象。
如果使用直流偏压,磁链表达式如下:ψ(t)=ψmcos(ωt)+ψdc (1)公式中,电流的频率为交流励磁链的频率,电流的频率为直流偏磁链的频率。
从磁化曲线看,变压器的励磁电流与磁链之间存在非线性关系。
对于直流偏压,一个稳定的直流偏压电流应该叠加在它上面。
根据有关基础知识和现场经验资料,比较了几种磁饱和方法。
附录A 表A1列出了结果。
对直流偏压的波形特性进行了理论分析。
第一种情况下,直流偏压为正时,并且直流偏压随时间饱和产生单相励磁电流的公式为im (T)n (假定励磁电压在0时正大于0)。
为了分析起见,忽略额定励磁电流和磁滞效应的影响可以近似地考虑某一特定角度(具体范围与直流偏磁的严重性有关,直流偏磁越严重性,角度值越大,若考虑磁滞效应和励磁回路电阻,则会出现一定的偏差)。
约为0其表达式如下:Im(t)={f(ωt)-α≤ωt ≤α0其他(2)公式中:F (ωT)是饱和磁化时励磁电流的函数,只在-α~α处有很大的值,20ms 的周期,结合现场资料,α通常为30度左右。
中性点直流偏磁对变压器的影响及抑制措施
中性点直流偏磁对变压器的影响及抑制措施工作点发生变化，处于非线性饱和区。
励磁电流呈现非线性，使系统电压出现畸变，造成电压波动。
如果铁心磁路饱和，励磁电流呈现尖峰波形，以确保主磁通仍然为正弦波。
该种背景下，励磁电流具备基波分量im1和三次谐波分量im3，具体表示方式如下：三相三次谐波的幅值和相位都相同，Y形接线中，三次谐波不具备流通性，且增加变压器的无功损耗，降低系统电压，使继电器误动。
2.3 损耗增加和升温直流偏磁会增加变压器的励磁电流度，使变压器磁通过度饱和。
励磁电流处于磁化曲线的饱和区域内，增加变压器的漏磁通。
漏磁通流经变压器的油箱、压板和夹件等，增加涡流损耗，使金属和邮箱过热。
如果铁心磁通密度增加，也会增加该损耗[1]。
2.4 影响电网稳定性如果变压器的励磁电流滞后系统90 °，会导致无功功率损耗。
通常情况下，它的损耗比较轻微。
但是，如果无功功率急剧增加，就会产生大量无功损耗，并增加输电线路损耗。
如果铁芯中，磁通密度处于饱和状态，会对励磁电流波形产生干扰，增加其峰值，导致继电保护装置误动作，不利于电网稳定运行。
3 中性点直流偏磁抑制措施3.1 装设电容隔直装置电容隔直装置电气结构原理，如图1所示。
该装置主要由隔直装置主设备（成套装置箱体、电容器、晶闸管、旁路开关、数字监控装置及交直流CT、PT）和远方监控系统构成。
隔直装置的基本原理是在电容器的两端并联一个晶闸管及机械开关旁路装置，置于变压器中性点实现直流电流的抑制作用，利用与电容器并联的状态转换旁路开关实现隔直装置直接接地运行状态和电容接地运行状态的转换。
当变压器中性点检测到越限的直流电流时，将状态转换开关断开；当变压器中性点直流电流消失时，延时将状态转换开关闭合。
在电容接地运行状态下，当交流系统发生三相不平衡故障时，将有可能在电容器两端产生高电压。
装置通过大功率晶闸管实现过电压快速旁路保护，并驱动状态转换开关闭合实现中性点金属性接地。
直流偏磁对电厂主变压器的影响分析研究
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。
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直流偏磁对500kV变压器运行影响的分析及处理
发表时间：2018-05-14T16:29:19.340Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：程玉平黄书踪赵虎
[导读] 摘要：高压直流输电在“单极-大地回路”运行方式下，通过换流站接地极流入大地中的直流电流会产生直流偏磁，直流偏磁对周围运行的变压器可能带来不利影响。
（中广核工程有限公司）
摘要：高压直流输电在“单极-大地回路”运行方式下，通过换流站接地极流入大地中的直流电流会产生直流偏磁，直流偏磁对周围运行的变压器可能带来不利影响。
南方电网普桥直流输电工程受端距离阳江核电厂较近，在普桥直流输电工程入运行调试前，测试了对阳江核电厂500kV主变压器的影响情况。
最终阳江核电厂在主变压器中性点接地回路上加装了一套抑制直流偏磁装置，解决了问题。
关键字：高压直流输电；直流偏磁；主变压器中性点；噪声；振动
一、直流入地电流对中性点直接接地变压器的影响原理介绍
高压直流输电在系统调试与故障情况下会处于“单极-大地回路”运行方式，此运行方式以大地为回路，电流由接地极流入大地，这些电流在地中形成的电流场在很大范围内造成了地电位明显的差异，即各变电站之间存在地电位差，当变电站变压器中性点接地时，交流系统中就会有直流电流流过[1]。
原理如图1所示：
图1 直流入地引起主变压器直流偏磁现象原理图
在图1中，当直流输电系统通过接地极向大地流入直流电流（Ie）时，在接地极周围会产生直流地表电位，离接地极近的A变电站地电位比离接地极远的B变电站的地电位要高，形成电位差。
当相互联络A、B变电站中的变压器中性点直接接地时，处于不同直流电位的A、B 变电站会经输电线路、变压器绕组及大地构成直流回路产生直流。
直流电流流入变压器绕组时，会在变压器铁心内部产生一定的直流磁通，使变压器主磁通在正负半周明显不对称，发生偏移，从而产生直流偏磁。
二、直流偏磁对在运变压器的危害
直流分量通过变压器中性点或者输电线路流入变压器绕组时，给变压器励磁电流叠加一个直流分量，在变压器铁心内部产生一定的直流磁通，使变压器主磁通在正负半周明显不对称，发生偏移，产生直流偏磁。
直流偏磁导致励磁电流工作在励磁特性曲线的饱和区，从而使得励磁电流发生畸变，如下图2所示：
图2 直流偏磁对励磁电流影响示意图
励磁电流波形的畸变对变压器的影响主要在如下几个方面[2]：
（一）变压器噪声和振动增大。
变压器铁心的磁滞伸缩是变压器噪声的主要来源，变压器励磁电流中含有直流分量时，会使磁滞伸缩现象出现明显的非线性，使噪声的频谱中含有多种谐波分量，由于变压器噪声频率发生变化，会导致因某一频率与变压器结构部件发生共振，使得噪声增大。
另外直流偏磁引起的高振动会导致变压器内部结构件松动，如变压器内部铁心板扎带、拉板、线圈压板及地脚螺栓等，变压器的振动也会导致绕组绝缘件磨损，影响变压器绝缘强度及抗短路冲击能力。
（二）变压器输出电压谐波含量增大。
当变压器铁心饱和时，变压器漏磁通增加，使得电压波峰变平，谐波电压和电压总谐波畸变率增大，导致变压器成为交流系统的谐波源，对电网带来一定的影响。
（三）变压器无功损耗增加。
由直流偏磁引起变压器饱和时，励磁电流增加，使得变压器消耗的无功增加。
三、直流输电对阳江核电厂500kV主变压器影响测试
阳江核电厂500kV主变压器由三台容量分别为400MVA单相主变压器组成的三相主变压器组，主变压器中性点采用直接接地运行。
南方电网±800kV普桥直流输电工程起于云南普洱，止于广东江门，线路全长1413km，额定输送容量5GW。
直流送端接地极位于云南普洱市，受端接地极位于广东云浮市，受端接地极距离阳江核电厂约103km[3]。
为确认对阳江核电厂主变压器受影响的程度，2015年5月在普桥直流输电工程投运前进行了测试，测试时送段接地极采用阴极工作模式，直流电流由大地流向接地极，受端接地极采用阳极工作模式，电流由接地极注入大地。
试验过程中入地电流分别为800A、2400A、3125A，在不同的电流下，测量阳江核电厂在运行的#1、#2、#3主变压器中性点直流分量、变压器噪音、油箱体振动等数值。
测量数据如表1所示：
表1 阳江核电厂#1、#2、#3主变压器直流偏磁测量结果
主变压器厂家提供的直流偏磁参数如下：单相变压器能承受的直流偏磁电流为20A，考虑三台单相变压器直流电阻分布不均，三相组合变压器直流偏磁在30min内的最大承受电流为40A。
由表1可知，随着试验电流的增大，主变压器中性点直流分量也相应增大，并且主变压器的噪声和振动也同步地增大，说明阳江核电厂主变压器受直流偏磁影响较大，在3125A的入地电流条件下，主变压器最大的直流偏磁电流已达到23.9A，可以确认在远大于试验电流3125A的实际输送电流的状态下，阳江核电厂主变压器中性点直流分量将会超过最大的承受电流40A。
四、阳江核电厂抑制直流偏磁的措施
试验结果确认了阳江核电厂500kV主变压器需要采取措施对直流偏磁进行抑制，目前抑制直流偏磁主要有如下三种方法[4]：（一）中性点串联电阻接地；
（二）交流输电线路串联电容；
（三）中性点串联电容接地。
阳江核电厂#1~#6号机组500kV主变压器采用在中性点串联电容器的方法，具体是在原直接接地的回路上增加一套抑制直流偏磁的隔值装置，该隔值装置工作原理图见图3所示：
图3 阳江核电厂500kV主变压器抑制直流偏磁装置原理图
图中隔值装置的隔离与检修开关，用于切换隔直装置是否投入运行，当主变压器正常运行时，使主变压器中性点直接接地运行；当保护监测装置监测到中性点直流电流大于设定值（10A、延迟5s），切换隔离与检修开关使主变压器串联电容接地运行；当保护监测装置监测到电容两端直流电压降低至设定电压值（5V，持续120min）时，恢复回主变压器中性点直接接地运行。
隔值装置还包括抑制直流电流通过的电容器、起自身保护作用的晶闸管、整流二极管、电感等。
在主变压器串联电容接地运行状态下，交流系统发生故障，可能在电容器两端产生高电压时，大功率晶闸管将会导通来避免过高的电压将电容器击穿，同时会由触发单位驱动状态转换开关闭合实现主变压器中性点直接接地。
五、结论
本文分析了直流偏磁产生的机理及对变压器的影响，通过试验检测论证了直流偏磁在运变压器的影响，导致变压器振动增大、噪声增加等。
提出了主变压器中性点串电容接地抑制直流偏磁的方法。
目前阳江核电厂已投入运行的#1、#2、#3、#4主变压器中性点均加装了抑制直流偏磁的隔值装置，通过跟踪隔值装置的运行情况，发现隔直装置能够满足现场运行需要，有效抑制直流偏磁对主变压器运行的影响。
参考文献：
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[3]胡上茂，蔡汉生，贾磊等。
普桥直流入地电流对周边交流主变压器直流偏磁的影响[J]。
南方电网技术，2015，9（7）：22-27。
[4]朱艺颖，蒋卫平，曾昭华，印永华，抑制主变压器中性点直流电流的措施研究[J]。
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