王善磊 彭嘉杰 赵玉瑶 江春鑫 王嘉禾 河海大学能源与电气学院

目前针对变压器直流偏磁现象的研究主要有两种研究思路:一方面，基于J-A理论模型对直流偏磁下变压器铁磁材料的非线性和磁滞特性进行模拟分析。文献[1]通过J-A理论模型，最终得出500KV电力变压器直流偏磁时磁滞曲线的相关参数。文献[2]则是在J-A理论模型的基础上，通过ANSYS Maxwell建立特高压变压器直流偏磁时的仿真模型，成功模拟出直流偏磁时变压器主漏磁通的分布云图。然而，传统的J-A理论模型是一种相对理想的理论模型，未考虑到变压器损耗以及铁心结构等因素的影响。

另一方面，考虑到变压器直流偏磁问题是一个三维非线性瞬态涡流问题，其绕组的电动力以及铁心损耗、涡流损耗等因素较难计算，目前学者们对这一问题的解决主要基于二维或是三维有限元仿真求解。文献[3]在传统有限元法的基础上，提出定点谐波有限元法，对传统迭代法预测直流磁通进行了改进，计算出叠片铁心偏磁时的励磁电流及磁场分布。

本文基于PSCAD软件建立1000KV特高压变压器直流偏磁时的仿真模型，重点对其直流偏磁下励磁特性进行研究。

1 特高压变压器仿真模型的建立

表1.1变压器仿真参数

产品型号 ODFPS—1000000/1000 阻抗电压HV--MV 18%额定容量 1000/1000/334/MVA 阻抗电压HV—LV 62%40%额定电流 1649.57/3299.14/3036.3空载损耗 125KW连接组标号 Ia0I0 负载损耗 440KW额定电压 606/303/110KV 阻抗电压MV—LV

2 仿真实验结果分析

图2.1：不同偏磁直流下的相对磁导率

随着偏磁直流的逐渐增大，直流磁场……