吕舒艺，李晓华，章李烽，赵文彬，夏能弘，黄堃，杨勇

（1.上海电力大学电力工程学院，上海 200090；2.广州供电局有限公司，广东广州 510245）

变压器作为电网运行中重要的设备之一，其安全稳定的运行与整个电力系统的可靠性密切相关，随着超高压直流输电系统（high voltage direct current，HVDC）在我国的广泛使用，在变电站附近中性点接地的变压器中出现了直流偏磁现象[1-2]。直流偏磁会导致变压器振动异常、噪声加剧，长期处于偏磁影响下的变压器发生绕组变形、松动等故障的概率加大，影响变压器的稳定运行[3-4]。因此，有必要对直流偏磁下绕组振动特性进行研究和分析。

国内外对于直流偏磁下变压器的偏磁及振动特性研究已有一定基础。Hassan等人建立了单相变压器仿真模型，通过谐波特性分析研究了直流偏磁分量对变压器励磁特性的影响[5]。梁贵书等人提出了用两个质量单元表示绕组的一个线饼，单元之间由弹簧连接的二维模型。但是该模型将垫块等效为弹簧时仅能考虑其弹性特征，未能考虑垫块的材料特性，同时无法考虑绕组几何结构对振动的影响，导致其与绕组实际振动存在一定误差[6]。第二类模型是利用有限元进行建模分析。罗彤等人采用有限元模型研究了在额定负载条件下变压器的电磁特性和振动特性，并通过实验进行了验证[7]。徐永明等人计算了变压器在短路时的短路电动力和在电动力影响下绕组的应力特性，得出了绕组不同位置的应力分布[8]。……