党艳阳 张欣宜

【摘 要】研究表明：磁路磁阻对电力变压器性能具有较大影响，磁阻大小能够在一定程度上改变电力变压器允许通过直流的能力。基于此，本文在不同直流偏磁下，对两台不同磁阻大小的单相四柱电力变压器进行了仿真研究。给出了不同直流偏磁下变压器的磁密分布。为从设计角度提高电力变压器抗直流偏磁能力奠定了基础。

1.引言

一方面，随着全世界范围内高压大容量长距离直流输电系统的应用，以大地返回方式运行的直流输电系统接地极电流将通过变压器中性点进入到變压器绕组；另一方面，太阳等离子风的动态变化与地磁场相互作用引起的地磁风暴，进而产生的地球表面电位梯度感生的地电流也会通过变压器中性点进入到变压器绕组。当直流电流进入到变压器绕组时，将发生直流偏磁现象，导致变压器铁心每隔半个周期磁饱和、励磁电流增大、铁心漏磁增大、金属结构件损耗及温升增加等后果[1-8]。

因此，直流偏磁问题引起了国内外学者的广泛关注。文献[9]对一台单相电力变压器在不同直流偏磁下的励磁电流展开了仿真及实验研究。文献[10]采用有限元法对变压器的涡流损耗进行了仿真计算。文献[11]分别采用在一次侧和二次侧注入直流的方法，通过场路耦合法对单相电力变压器的直流偏磁问题进行了对比分析，给出了空载及负载下的电流波形。文献[12]采用6台单相变压器构成三相组式变压器，对其在不同接线状态下的输出电流进行了测量及谐波分析，并将计算值与实验值进行了对比。……