王晓明，王飞翔

（兰州理工大学 电气工程与信息工程学院，甘肃 兰州730050）

变压器直流偏磁的仿真分析

王晓明，王飞翔

（兰州理工大学 电气工程与信息工程学院，甘肃 兰州730050）

特高压直流输电具有远距离、大容量等许多优点，但是特高压直流输电还存着这许多的问题，例如当系统采用单极大地运行时，会引起变压器的直流偏磁等。本文介绍利用MATLAB的Simulink工具搭建了变压器的直流偏磁仿真模型，对变压器在施加不同的直流电压时励磁电流的畸变情况进行了仿真，并对励磁电流的波形进行了快速傅立叶变换分析（FFT），得到了变压器直流偏磁情况下谐波的分布情况，进一步验证了理论的正确性。

变压器；直流偏磁；励磁电流；仿真；分析

近年来，随着越来越多的高压直流输电线路在我国投入运行，直流偏磁效应愈加严重，促使人们积极的研究分析该现象。

1 直流偏磁现象的概述

高压特高压直流输[1]电出现双极不对称或者单极连接方式时，其换流站周围会产生地表电流，形成电位差[2]，直流电流便会由变压器的中性点和交流线路组成通路，直流电和交流电流的相互叠加就形成了直流偏磁效应[3]，如图1。

图1 直流输电对交流输电的影响

由地磁暴产生的地磁感应电流（GIC），其频率在0.001～0.01 Hz，也可以看成直流，也会产生很严重的危害。20世纪80年代末期，加拿大魁北克电力系统就是因为GIC发生了严重的大面积停电事故[4-6]，造成了严重的经济损失。

2 变压器直流偏磁产生机理

变压器在直流偏磁情况下，主磁链会出现直流分量，直流和交流励磁磁通相叠加，形成总的磁通密度[7-9]。……