直流偏磁对变压器保护的影响及直流偏磁保护改进

张晓宇，郑 超，莫品豪，顾乔根，孙仲民

（1. 南京南瑞继保电气有限公司，江苏省南京市211102；2. 南瑞集团有限公司（国网电力科学研究院有限公司），江苏省南京市211106）

0 引言

随着高压直流工程的大规模建设，直流系统的单极大地运行及控制系统异常导致直流电流注入换流变压器及周边变压器，进而引起变压器直流偏磁的工况时有发生。直流偏磁并非换流变压器特有的现象，柔性直流输电的联络变压器以及普通变压器在有直流注入时均可能发生直流偏磁，因此对直流偏磁的研究具有广泛意义［1-4］。文献［5-8］介绍了直流偏磁相关的抑制措施，文献［9-10］探讨了直流偏磁下的互感器传变特性，文献［11-15］研究了直流偏磁对保护的影响，但主要集中在系统故障计算、线路保护及一些通用分析。目前，缺少直流偏磁与其他磁饱和的差异对比，直流偏磁对变压器各类保护的影响，特别是加装偏磁抑制装置后对变压器保护的影响分析。同时，数据分析以仿真为主，欠缺现场实际的直流偏磁波形和数据。现有的变压器偏磁保护在实际应用中存在一些问题，保护不正确动作偶有发生。文献［16-17］对偏磁保护做了简单介绍，并提出了部分问题，但未给出明确解决方案。另外，目前也未见对直流偏磁保护定量化的对比分析计算。

本文从直流偏磁的产生机理出发，结合现场实际数据详细分析了变压器发生直流偏磁后的波形特征以及加装偏磁抑制装置后对变压器保护装置的影响，同时指出特殊工况下现有变压器偏磁保护的不足并提出优化方案，最后结合仿真波形对判据有效性进行了验证。……