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直流偏磁会对变压器造成哪些危害？

点击次数：4188 更新时间：2021-06-21

　　直流偏磁是指变压器励磁电流中出现直流分量，导致变压器铁心半圆磁饱和，产生一系列电磁由此造成的影响。当变压器在交流过励磁下正常工作时，铁心的磁通密度会增加，励磁电流会发生畸变。变压器工作在磁化曲线的非线性区域。励磁电流波形为峰值波，正负半波对称。变压器偏置为直流，当直流和交流磁通叠加时，与直流偏置方向一致的半周磁芯饱和度增加，另一半周期磁芯饱和度降低，相应的励磁电流波形呈现正负半波不对称形状。

　　直流偏磁是变压器的异常工作状态，因为变压器的初级等效阻抗只对直流分量表现出电阻特性，电阻很小。因此，小的直流分量会在绕组中形成大的直流磁化电位。这种直流磁势和交流磁势共同作用在变压器的一次侧，使变压器铁芯的工作磁化曲线发生偏移，出现在原点附近。不对称，即变压器偏压现象。变压器直流偏压有多种原因，主要有直流机组大回路运行和地磁场扰动等。

直流偏磁

　　直流输电系统在双极不对称或单极运行时，一定量的直流电流会通过直流系统的接地极流入大地，同时在地表形成不等电位地球的。此时，直流电流可能通过变压器的中性点进入变压器绕组，在变压器绕组中形成直流电流，使变压器磁密度工作点发生偏移，使变压器产生直流偏压，严重危害电力系统的安全运行。直流偏磁的主要危害如下：

　　1、变压器噪声和振动增加

　　由于变压器的磁滞胀缩作用，当变压器发生直流偏磁时，铁芯会增加，导致噪音增加；同时，由于磁致伸缩引起的非正弦振动，其噪声中含有多种谐波成分。当一个元件与变压器元件产生共振时，噪声会更大，这可能会导致变压器内部零件松动和绝缘损坏。

　　2、电压波形畸变

　　由于变压器铁芯直流偏置，严格重时，铁芯可能工作在饱和区，这会增加变压器的漏磁通，使电压波形失真。

　　3、谐波的产生

　　对称的正负半波周期励磁电流中只有奇次谐波。由于直流偏置的影响，变压器励磁电流中出现偶次谐波，半波深度饱和。此时，变压器已成为交流系统中的谐波源，可能引起补偿电容器组谐波放大甚至谐振，危及电容器组的安全运行。

　　4、变压器无功损耗增加

　　由于变压器因直流偏压饱和，励磁电流大大增加，使变压器无功损耗增加，可引起系统电压下降，严重的情况下，整个电网可能会崩溃。

　　5、继电保护系统故障

　　变压器直流偏压引起的波形严重畸变，会导致部分继电保护装置不能正常动作，零序次谐波可能导致零序电压或电流启动的继电保护装置发生故障。

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