直流偏磁下变压器绕组及垫块振动特性分析

李 华，李晓华，褚福源，黄 堃，林球英，王 尉

(1.广东电网有限责任公司广州供电局，广州 510245；2.上海电力大学电气工程学院，上海 200090)

由于超高压直流输电采用单极大地回流运行方式或城市轨道交通杂散电流等原因，会使变压器进入直流偏磁状态，此时变压器励磁电流受直流影响产生畸变，铁心进入饱和状态，变压器振动特别是绕组振动加剧，长时间运行在此工作状态下会对变压器产生不可逆损害[1]。高压直流输电的单极大地回流以及轨道交通的广泛普及决定了中国变压器受直流偏磁影响严重，对于直流偏磁下绕组振动特性的研究显得尤为重要。

直流偏磁下变压器的励磁电流受到影响，其中由于直流磁通的引入，变压器磁特性发生变化导致励磁电流发生畸变，产生尖顶波。由于变压器铁芯中的磁通并非直流磁通和交流磁通的简单叠加，且直流磁通因其时不变性难以通过测量获得，因此较难获得包含直流磁通的偏磁下的磁化曲线，通过简单迭代法能够解决这一问题[2-4]。

正常情况下，绕组具备一定的抗突发能力[5-6]，但是在直流偏磁下，绕组由于直流引入导致的磁特性变化，抗突发能力将降低，相比正常情况下更易发生塑性形变进而使绝缘层被破坏，降低使用寿命。因此对于绕组直流偏磁下振动特性的准确计算分析十分重要。但是目前多采用将绕组简化为忽略垫块结构的圆柱模型的建模方法，这样计算结果误差较大，且无法评估垫块状态。……