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(wèn)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(yáng)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(guò)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(guò)，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(guò)向變壓器繞組注入相反方向的直流電流來(lái)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(guò)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。
