佘立伟++王林青++邓杰文

摘 要：直流偏磁现象是指有直流电流流过中性点到变压器的绕组中。这一现象将对变压器的正常运行产生不利影响——导致变压器局部过热、铁芯漏磁增大以及绝缘老化。提出了一种在直流偏磁情况下研究三相五柱变压器空载的二维瞬态场路耦合有限元分析方法，分析了在不同直流偏磁的情况下，变压器铁芯磁力线分布情况和励磁电流情况。分析结果表明，随直流电流的增加，变压器铁芯饱和度和漏磁增大，磁感应强度增加，励磁电流谐波畸变变小，三相五柱变压器的抗直流偏磁能力变强。

关键词：变压器；直流偏磁；瞬态场路耦合；励磁电流

中图分类号：TM41 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.021

直流输电系统单级运行，交直流输电系统共地，直流通过交流系统接地极流进入变压器，引起变压器直流偏磁现象，导致铁芯半周严重饱和，漏磁增加，励磁电流谐波畸变增大，无功损耗增加，严重时，会对变压器本体造成永久性的破坏。

国外文献的分析研究多建立在等效电路磁路模型上，本文所引的文献[4]分析了接地极直流电分别对三相芯式、三相五柱式和三相分体式等不同变压器偏磁的影响，文献[5]利用EMTDC分析了电网GIC引起的变压器直流偏磁现象。上述文献虽描述了变压器直流偏磁现象，但未对变压器内部磁场分布变化予以描述，难以满足工程人员的需求。

变压器电磁场分析常采用有限元法直接在时域中求解场域方程。该方法计算量大、效率不高。……