直流偏磁是指在電力變壓器中，由于直流電流的流入導(dǎo)致鐵芯產(chǎn)生不對(duì)稱磁通的現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因包括地磁感應(yīng)、直流輸電影響和城市軌道交通等方面。
直流偏磁的產(chǎn)生機(jī)制與變壓器的工作密切相關(guān)。當(dāng)直流電流流經(jīng)變壓器繞組時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致變壓器鐵芯的磁通變得不對(duì)稱，從而改變變壓器的工作點(diǎn)，使鐵心進(jìn)入飽和區(qū)。這種飽和會(huì)顯著增大勵(lì)磁電流，造成振動(dòng)增大和噪音問題。
關(guān)于直流偏磁的產(chǎn)生原因，具體闡述如下：
1、地磁感應(yīng)：地磁風(fēng)暴是由太陽等離子風(fēng)與地磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的。這些地磁變化在地球表面誘發(fā)電位梯度，形成低頻感應(yīng)電流，頻率通常在0.01~1Hz之間，這些電流通過中性點(diǎn)接地的變壓器繞組流動(dòng)，導(dǎo)致直流偏磁。
2、直流輸電影響：高壓直流輸電系統(tǒng)在某些情況下會(huì)采用單極運(yùn)行方式，這時(shí)大地作為導(dǎo)體，長(zhǎng)時(shí)間有大電流流過，干擾了鄰近的交流變電站中的變壓器，使其受到直流偏磁影響。
3、城市軌道交通：城市如地鐵等軌道交通多使用直流電驅(qū)動(dòng)，其電源系統(tǒng)利用大地完成回路，會(huì)對(duì)周圍變壓器造成直流偏磁影響，尤其是城市內(nèi)的高壓變壓器。
4、外部直流源：例如地磁場(chǎng)變化和高壓直流輸電線路的單極運(yùn)行方式，會(huì)在接地的中性點(diǎn)產(chǎn)生地磁感應(yīng)電流或地表電流，進(jìn)而流入交流變壓器的繞組中，引入直流分量。
5、變壓器設(shè)計(jì)：不同設(shè)計(jì)的變壓器對(duì)直流偏磁的敏感度不同。一些特殊設(shè)計(jì)的變壓器可能更易受直流偏磁影響。
除了上述內(nèi)容外，抑制直流偏磁的措施，具體闡述如下：
1、反向注入電流法：通過向變壓器繞組注入相反方向的直流電流來抵消原有的直流偏磁效應(yīng)。
2、電容隔直法：在變壓器繞組或接地路徑中安裝電容器，利用電容器“隔直通交”的特性阻止直流電流的影響。
3、電位補(bǔ)償法：通過調(diào)整變壓器中性點(diǎn)的電位，減少地磁感應(yīng)電流的流入。
綜上所述，直流偏磁是一種影響電力變壓器正常工作的重要現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因多種多樣，既包括自然環(huán)境因素，也包括人為技術(shù)因素。了解并采取有效的抑制措施對(duì)保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。
