交流变压器直流偏磁抑制措施分析与比较

柴晓博保定天威保变电气股份有限公司

交流变压器直流偏磁抑制措施分析与比较

柴晓博
保定天威保变电气股份有限公司

当前，随着我国经济发展速度的不断加快，以交直流电源为主的各类电器或电子设备也呈现出较为迅猛的发展势头。当交流变压器设备在进行工作时，越来越多的设备会出现直流电流流入变压器中性点的问题，从而出现交流变压器发生直流偏磁现象。本文提出了针对交流变压器出现直流偏磁现象的集中抑制措施，并根据措施特点，进行相互的分析与比较，从而有针对性的对抑制措施进行相应的应用，旨在为交流变压器能够避免直流偏磁现象的发展，进而更好的进行工作，做出自己相应的贡献。

夹流变压器；直流偏磁；抑制措施

前言

目前，我国各行各业在进行生产和生活活动中，都会对交流电网或交流变压设备有所应用，而随着交流变压设备及交流电网被广泛应用，交流变压器中交流偏磁现象也大量出现，对于保障供电功率的变压器，一旦在变压器绕阻中，有直流电流进入，则会引起变压器中的磁密变化，使其在工作中的定点位置出现改变或偏移。不仅如此，发生交流偏磁现象，还会加大变压器中金属部分的损坏程度、使变压设备产生较大且异常的噪音、以及使变压器温度急剧升高等，严重者，甚至能够对威胁电网系统的正常运行。由此不难看出，交流变压器中发生交流偏磁现象，将会对人们的生产和生活造成极大的影响。因此，对于“交流变压器交流偏磁抑制措施分析与比较”的研究，就具有极大的现实意义。

一、交流变压器交流偏磁抑制措施的分类

（一）反向注入措施

一方面，将一个能够进行有效控制操作的电流源，串联进变压器的中性点，使变压器中性点位置的电位发生改变，从而将进入变压器中性点的直流电流予以彻底消除。此种措施所采用的电流源，应为反向直流型电流源。另一方面，也可将此措施应用于变电站内，将变电站地网内进行直流电流的注入，并确保所注入的直流电流处于地网与辅助接地极之中［1］。此种措施的特点表现为：涉及到的反向电流，具有很强的灵活性和可操控性，能够针对中性点的差异，进行电流的注入，且此种措施不会对变压器原有的保护系统进行破坏，完全独立。其缺点表现为：如在变电站地网中设置直流电流设备，则需要额外的费用支出，并且，作为可操控的反向电流源，也是增添了较大的成本，同时，作为接入性直流电源，仍然具有一定的安全隐患。

（二）串联电阻措施

设置直流电流限制电阻，并将此电阻串联进变压器中性点、或串联进变电站地网之中，利用电阻的特点对直流电流进行限制，从而起到抑制交流偏磁的作用。此类方法不但结构相对简单、便于操作、且所使用的电阻价格低廉，能够很好的节约成本［2］。此外，根据此类措施的原理，只进行电阻的安装，且本身不具有电量，在安全性上有较好的保障。但此类措施却具有相对较多的不足，例如：此措施仅能缩减直流电流而不能完全消除直流电流，又缺乏灵敏性，对于能够产生较大电量的直流电流来讲，起到的交流偏磁抑制作用并不十分明显，且会对原变压器的保护装置产生一定的扰乱，从而影响原变压器的安全保护。同时，仅进行电阻的串联，也会使变压电网所设置的原始数值发生改变，不利于发电稳定。

（三）电容阻隔措施

此种抑制措施，是将电容器串入变压器中性点、或串入变电站地网之中，从而起到将直流电流进行有效隔离的作用。此类方法也不具备直流电源，对变电器不会产生安全影响，并且，采用电容器远比采用串联电阻所进行的抑制作用强大，能够有效的对直流电流进行隔离，运行较为安全、稳定。但其缺点是，当变压器发生交流电路短路或出现外界因素影响的故障时，极易使电容器受到损坏，而要防止此类故障的发生，则需对电容器设置额外的旁路保护措施，不仅设置复杂，而且也使抑制措施的成本提高［3］。

（四）电位增设措施

此种措施为其他抑制措施的改良，将单位区间在0.5-2之间的小型电阻串入变压器中性点或变电站地网之中，同时，设置特定的可控电源，对经过此电阻的电流额定做出限制，并转化为直流电位，再通过对变压器中性点处的直流电位，对绕阻中的直流电流进行有效的控制和限定。此类措施使用的小型电阻较之串联电阻的阻值更低，并且能够完全消除交流偏磁对交流变压器的影响，虽在成本上比串联电阻较高，但效果不可相提并论。而其也存在不足方面，例如：若阻值达到设定的上限，则会对系统中设定的原始参数起到影响；若阻值降到下限，则需对电流有较大的承受能力，进而加大成本［4］。

二、交流变压器交流偏磁抑制措施的综合比较

在对交流变压器交流偏磁起到抑制作用的四种措施，有三种基本采用的类型相似，即皆需进行电阻类元件或设备的串入，并需要对电阻进行不同程度的保护，只是在进行保护时，所采用的旁路不同、难易程度不同、以及所涉及到的成本也各不相同。因此，对于使用何种抑制措施进行交流偏磁抑制，就需要针对具体情况再做具体分析，以下做简要总结：首先，对于涉及电量较大的变电站，应采用反向注入法，此种措施能够对变压器进行有效的保护；其次，对于二次变电站，则应采用串入电容器措施，安全并且稳定。在此，对于较为昂贵且精密的变压设备，应采用电位增设措施，虽成本有所提高，但对变压设备能起到按照额定数值进行转变的目的，也会更好的对变压设备起到保护作用。

结语

综上所述，交流偏磁现象会对交流变压器及交流电网造成严重的影响，为抑制交流偏磁现象的出现，人们提出了反向注入、串联电阻、电容隔离等一系列抑制和防范措施，并对此等抑制措施进行了明确的分析与比较，以确保在环境及使用特点存在差异的场合与地点，来进行不同类型的交流偏磁抑制措施。并达到保障电力的有效输出和维护电网安全的目的。

［1］邵武刚.变压器直流偏磁抑制措施的经济技术分析［J］.科技创新与应用，2014，12（06）24:171.

［2］郭修杰.交流变压器直流偏磁抑制措施分析与比较［J］.机电信息，2014，11（11）27:100-101.

［3］郝桂芹.变压器直流偏磁抑制方法的应用分析［J］.陕西电力，2013，06（10）06:31-34.

［4］王燕，皇甫成，阮江军，张辉.抑制高压直流换流站附近变压器中性线直流电流措施的研究［J］.高压电器，2008，05（09）05: 413-416.