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【摘要】目前我国的社会发展成就举世瞩目，许多行业都取得了很大的进步，为世界的经济发展提供了重要推力。在各项事业的发展中，电力系统是发展的比较迅速的产业之一，并且为我国的经济建设做出了重要贡献。但是由于我国电力系统的整体技术水平还不够高，在高速发展中也发现了不少的问题，其中变压器的异常是一个比较主要的原因，本文就大直流输电对交流系统变压器的影响做了探究，以供同行借鉴。
【关键词】大直流输电；交流系统；变压器
一、前言
大直流输电又被叫做高压直流输电，是用直流电进行电力传送的一种传输方式，与传统的交流输电相比有自己的优势和特点，世界上第一个采用大直流输电线路的国家是瑞典。在通过人们对这种输电方式的不断使用以后，发现这种方式具有很多的优点，尤其是在经济性上与传统的交流输电相比很是突出。目前主要应用在海底电缆的输电中。不过大直流输电的换流器一般比较昂贵，同时会损失较多的电力资源，而且作为单极运行会对变压器的正常运转造成一定影响。下文就大直流输电对交流系统变压器的影响做了探究。
二、直流输电的特点
在科学技术不断发展的背景下，电力传输的方式和水平也越来越高，许多传统的交流输电已经被直流输电技术所取代，直流输电的优越性也慢慢展现出来，呈现出来以下优点：①由于直流输电只需要两根导线，在使用地面或者海洋作为回路的情况下只需要一根导线，因此在线路建设中不需要投入大量资金购买电缆，节省了大量对资源的使用，降低了施工成本。②因为直流输电只需要一根或两跟导线，而且线路本身无感抗、无容抗、电阻发热小，因此能够大大降低电力在传输过程中造成的大量资源浪费，对于节能减排来说大有裨益。③传统的输电技术在铺排上会占用大量的土地，而滞留线路因为走量宽度窄，所以会节省出大量的土地资源，节省了大量的施工成本。④除了经济性，直流输电的技术性也可圈可点。直流输电调节速度快，运行可靠。在正常情况下能保证稳定输出，在事故情况下可实现紧急支援，因为直流输电可通过可控硅换流器快速调整功率、实现潮流翻转。
三、举例分析
某电业局220kV阳明变电站1号主变，型号SFS10-180000/220该变电站值班员发现该主变运行异常，噪音明显偏大且声响类型有很大小不同，油温比另一台并列运行的主变略高3摄氏度，汇报领导后，进局里专家现场确认，需停役后测试。在随后的电气测试和油化试验，各个项目均无异常，如下附上当时的试验数据：
低电压短路阻抗（2档）
高/中13.709%高/低23.762%中/低7.7031%2007.10.09
高/中13.7%高/低23.735%中/低7.684%2007.01.17
直流电阻（mΩ）上层油温250C AOBOCO△
303.5304.4305.50.65% AmoBmoCma△
52.9152.8052.960.3% Abbeca△
28.5528.6228.640.31%
绝缘电阻（M ） 铁芯对地2130 火件对地1800
H227.19 L/LCH45.54 L/LC2H61.15 L/LC2H40.88 L/L
C2H2o L/L C1+C27.57 L/LCO338.79 L/LCO21488.32 L/L
我们在经过电气试验和油化试验以后，对数据进行了详细的比对，发现变压器的数据处于才正常的范围之内，因此可以判断变压器是正常得，并没有故障或者异常。因此这次运行异常跟变压器无关，我们开始了对于外界原因的考虑。前文提到变压器发出了声响较大的噪音，根据经验判断为铁芯的状态出现了异常，但是经过检查发现铁芯是完好无损的，因此排除了铁芯的质量问题。如果不是铁芯，那么接下来有可能的就是剩磁和磁路饱和。因为铁芯经过检查是完好无损的，所以不会有一次性剩磁，因此可能是磁路饱和。经过进一步对于变压器的检查，发觉到一号主变的中性点与二号主变的中性点连接方式不同，一号主变中性点是以接地为连接方式，而二号主变中性点也是接地的连接方式，因此我们判断有可能是由于外部电流进入到变压器，导致变压器中心点异常。因此我们改变了二号主变中性点的连接方式，让它由接地变为不接地，就在设置完成以后，变压器的噪音突然消失，异常问题得到了解决。接下来我们又把二号中性点重新换回原来的接地方式，异常的噪音又出现了，因此噪音是由中性点的连接方式导致的。
我们在两台卞变并列运行时测了流经中性点的交直流分量和噪声分贝数，如下：
1#主变中性点未接地2#主变中性点接地
测量2#主变中性点电流4.76A（交流）一2.21A（直流）
最大噪音75db旁边1#主变噪音64db
2#主变中性点未接地1#主变中性点接地
测量1#主变220kV中性点电流4.15A（交流）一2.28A（直流）
110kV中性点电流3.38A（交流）+0.81A（直流）
根据收集的数据资料基本可以证明，中性点接地时大直流输电会对变压器产生影响，这种影响主要是大直流输电时单极运行造成的。这是因为直流输电在单极运行时会与地面形成一个回路，而在地下会有很多管网设施，直流电会流过这些设施，从而对产生短路或者分流，影响变压器的正常运行。如果电流过大则会导致变压器出现故障，对整个电网系统造成影响。现在我们分析一下为什么直流电流中入主变中性点会引起噪音变大，油温升高。电力变压器铁芯磁通与励磁电流关系曲线并非线性的。现代变压器铁芯多采用冷轧硅钢片，其导磁率较热轧硅钢片高，磁通密度1.5～1.7T。220kV及以上大容量变压器在额定电压下，励磁电流仅为额定电流的0.1%。但是励磁电流的大小随着外施电压的增大而急剧增大。一般对于优质冷轧硅钢片来说，当外施电压增加5%}励磁电流增加约50%；电压增加10%时，励磁电流则增加3.5倍，而当电压增加15%时，励磁电流则增加约8倍。这样当变压器绕组中有直流电流流过时，由于直流电流的影响，可能能使励磁电流工作在铁芯磁化曲线的饱和区，导致励磁电流明显变大，波形也从正弦波变成了尖顶波，尖顶波中含有大量的谐波分量。励磁电流明显增大导致的后果就是噪音变大，铜耗明显增加，电压波形也从正弦波变为了平顶波，另外山于谐波分量的存在，可能会发生此平时变压器设计厂家无法预料的声音共振之类的问题。
因此我们需要控制直流电流的合适电压，就目前来讲，国家已经对此有了一定的规定，具体要求是让变压器在百分之一百零五的额定电压下平稳运行，在这个状态下的励磁电流会在变压器的掌控之中，不会对正常运行造成影响。因此我们在使用直流电流时需要吧它控制在这个限制之内，保障变压器的安全稳定运行。
四、结语
目前我国的电力建设在高速发展，电力系统的技术水平也在不断的提高，这也带动了电力传输方式的改变。目前我国许多地方的电力系统已经由传统的交流传输转变为了直流传输，这中传输类型对于电力系统的发展来说具有巨大的促进作用，它不仅在电力建设中节省了大量的成施工成本，而且减少了在传输中对于电力资源的损耗，起到了非常有效的节能效果。不过在对于直流传输技术的使用中也需要注意科学性，掌握正确的使用方式，本文通过介绍大直流输电对交流系统变压器的影响，阐释了在使用直流电中需要注意的一些问题，以供同行参考。
参考文献
[1]王峰.电阻性直流偏磁抑制装置对交流系统继电保护的影响分析[J].黑龙江科技信息，2009（34）
[2]洪潮.直流输电系统换相失败和功率恢复特性的工程实例仿真分析[J].南方电网技术，2011（01）
[3]张冰，张玉磊，闫广鑫，王小波.±660kV银东直流输电对变压器噪声影响分析与对策[J].山东电力技术，2013（02）
【关键词】大直流输电；交流系统；变压器
一、前言
大直流输电又被叫做高压直流输电，是用直流电进行电力传送的一种传输方式，与传统的交流输电相比有自己的优势和特点，世界上第一个采用大直流输电线路的国家是瑞典。在通过人们对这种输电方式的不断使用以后，发现这种方式具有很多的优点，尤其是在经济性上与传统的交流输电相比很是突出。目前主要应用在海底电缆的输电中。不过大直流输电的换流器一般比较昂贵，同时会损失较多的电力资源，而且作为单极运行会对变压器的正常运转造成一定影响。下文就大直流输电对交流系统变压器的影响做了探究。
二、直流输电的特点
在科学技术不断发展的背景下，电力传输的方式和水平也越来越高，许多传统的交流输电已经被直流输电技术所取代，直流输电的优越性也慢慢展现出来，呈现出来以下优点：①由于直流输电只需要两根导线，在使用地面或者海洋作为回路的情况下只需要一根导线，因此在线路建设中不需要投入大量资金购买电缆，节省了大量对资源的使用，降低了施工成本。②因为直流输电只需要一根或两跟导线，而且线路本身无感抗、无容抗、电阻发热小，因此能够大大降低电力在传输过程中造成的大量资源浪费，对于节能减排来说大有裨益。③传统的输电技术在铺排上会占用大量的土地，而滞留线路因为走量宽度窄，所以会节省出大量的土地资源，节省了大量的施工成本。④除了经济性，直流输电的技术性也可圈可点。直流输电调节速度快，运行可靠。在正常情况下能保证稳定输出，在事故情况下可实现紧急支援，因为直流输电可通过可控硅换流器快速调整功率、实现潮流翻转。
三、举例分析
某电业局220kV阳明变电站1号主变，型号SFS10-180000/220该变电站值班员发现该主变运行异常，噪音明显偏大且声响类型有很大小不同，油温比另一台并列运行的主变略高3摄氏度，汇报领导后，进局里专家现场确认，需停役后测试。在随后的电气测试和油化试验，各个项目均无异常，如下附上当时的试验数据：
低电压短路阻抗（2档）
高/中13.709%高/低23.762%中/低7.7031%2007.10.09
高/中13.7%高/低23.735%中/低7.684%2007.01.17
直流电阻（mΩ）上层油温250C AOBOCO△
303.5304.4305.50.65% AmoBmoCma△
52.9152.8052.960.3% Abbeca△
28.5528.6228.640.31%
绝缘电阻（M ） 铁芯对地2130 火件对地1800
H227.19 L/LCH45.54 L/LC2H61.15 L/LC2H40.88 L/L
C2H2o L/L C1+C27.57 L/LCO338.79 L/LCO21488.32 L/L
我们在经过电气试验和油化试验以后，对数据进行了详细的比对，发现变压器的数据处于才正常的范围之内，因此可以判断变压器是正常得，并没有故障或者异常。因此这次运行异常跟变压器无关，我们开始了对于外界原因的考虑。前文提到变压器发出了声响较大的噪音，根据经验判断为铁芯的状态出现了异常，但是经过检查发现铁芯是完好无损的，因此排除了铁芯的质量问题。如果不是铁芯，那么接下来有可能的就是剩磁和磁路饱和。因为铁芯经过检查是完好无损的，所以不会有一次性剩磁，因此可能是磁路饱和。经过进一步对于变压器的检查，发觉到一号主变的中性点与二号主变的中性点连接方式不同，一号主变中性点是以接地为连接方式，而二号主变中性点也是接地的连接方式，因此我们判断有可能是由于外部电流进入到变压器，导致变压器中心点异常。因此我们改变了二号主变中性点的连接方式，让它由接地变为不接地，就在设置完成以后，变压器的噪音突然消失，异常问题得到了解决。接下来我们又把二号中性点重新换回原来的接地方式，异常的噪音又出现了，因此噪音是由中性点的连接方式导致的。
我们在两台卞变并列运行时测了流经中性点的交直流分量和噪声分贝数，如下：
1#主变中性点未接地2#主变中性点接地
测量2#主变中性点电流4.76A（交流）一2.21A（直流）
最大噪音75db旁边1#主变噪音64db
2#主变中性点未接地1#主变中性点接地
测量1#主变220kV中性点电流4.15A（交流）一2.28A（直流）
110kV中性点电流3.38A（交流）+0.81A（直流）
根据收集的数据资料基本可以证明，中性点接地时大直流输电会对变压器产生影响，这种影响主要是大直流输电时单极运行造成的。这是因为直流输电在单极运行时会与地面形成一个回路，而在地下会有很多管网设施，直流电会流过这些设施，从而对产生短路或者分流，影响变压器的正常运行。如果电流过大则会导致变压器出现故障，对整个电网系统造成影响。现在我们分析一下为什么直流电流中入主变中性点会引起噪音变大，油温升高。电力变压器铁芯磁通与励磁电流关系曲线并非线性的。现代变压器铁芯多采用冷轧硅钢片，其导磁率较热轧硅钢片高，磁通密度1.5～1.7T。220kV及以上大容量变压器在额定电压下，励磁电流仅为额定电流的0.1%。但是励磁电流的大小随着外施电压的增大而急剧增大。一般对于优质冷轧硅钢片来说，当外施电压增加5%}励磁电流增加约50%；电压增加10%时，励磁电流则增加3.5倍，而当电压增加15%时，励磁电流则增加约8倍。这样当变压器绕组中有直流电流流过时，由于直流电流的影响，可能能使励磁电流工作在铁芯磁化曲线的饱和区，导致励磁电流明显变大，波形也从正弦波变成了尖顶波，尖顶波中含有大量的谐波分量。励磁电流明显增大导致的后果就是噪音变大，铜耗明显增加，电压波形也从正弦波变为了平顶波，另外山于谐波分量的存在，可能会发生此平时变压器设计厂家无法预料的声音共振之类的问题。
因此我们需要控制直流电流的合适电压，就目前来讲，国家已经对此有了一定的规定，具体要求是让变压器在百分之一百零五的额定电压下平稳运行，在这个状态下的励磁电流会在变压器的掌控之中，不会对正常运行造成影响。因此我们在使用直流电流时需要吧它控制在这个限制之内，保障变压器的安全稳定运行。
四、结语
目前我国的电力建设在高速发展，电力系统的技术水平也在不断的提高，这也带动了电力传输方式的改变。目前我国许多地方的电力系统已经由传统的交流传输转变为了直流传输，这中传输类型对于电力系统的发展来说具有巨大的促进作用，它不仅在电力建设中节省了大量的成施工成本，而且减少了在传输中对于电力资源的损耗，起到了非常有效的节能效果。不过在对于直流传输技术的使用中也需要注意科学性，掌握正确的使用方式，本文通过介绍大直流输电对交流系统变压器的影响，阐释了在使用直流电中需要注意的一些问题，以供同行参考。
参考文献
[1]王峰.电阻性直流偏磁抑制装置对交流系统继电保护的影响分析[J].黑龙江科技信息，2009（34）
[2]洪潮.直流输电系统换相失败和功率恢复特性的工程实例仿真分析[J].南方电网技术，2011（01）
[3]张冰，张玉磊，闫广鑫，王小波.±660kV银东直流输电对变压器噪声影响分析与对策[J].山东电力技术，2013（02）