直流偏磁对特高压变压器的影响

为满足电力能源大范围配置，大力发展远距离大容量的特高压输电技术至关重要。但是特高压变压器组容易受到偏磁直流电流的影响，威胁了电网的安全稳定运行。

变压器的直流偏磁的原因主要是来自太阳磁暴引起的地磁感应电流、高压直流输电单极大地回路运行侵入交流系统中的直流电流，以及由非线性负载产生的流入电网中的直流分量。当发生较大地磁暴事件长时间持续时，直流流入变压器后将在铁心中产生直流磁通，导致变压器铁心半周饱和、励磁电流严重畸变、局部过热、振动噪声增加等一系列问题，严重影响了电网的安全稳定运行。

经研究表明，各绕组电流的畸变程度会随着直流偏磁的增加而不断加剧，直流偏磁对各绕组电流造成的畸变主要集中在前半个周期，将造成各次谐波的大量增加，尤其是2、3、4次谐波最为严重；说明了负载时绕组电流的变化很大程度取决于励磁电流的变化。

一般，通过试验测量和仿真计算来实现对变压器直流偏磁的电磁特性的研究。根据特高压变压器实际参数，建立特高压变压器场路耦合模型。利用串联电阻法和补偿电压法保障直流偏磁电流求解的快速性和准确性。

为分析在发生严重地磁暴情况下直流偏磁对额定运行时各绕组电流的影响，对特高压变压器额定运行状态的直流偏磁情况进行了仿真计算，搭建直流偏磁试验平台，验证技术的正确性。为特高压变压器在实际负载运行情况下的直流偏磁问题以及对负载情况下的直流偏磁防护提供参考依据。

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