HVDC/GIC型直流偏磁的差異性分析

馬書民，夏少連，熊 瑋，林湘寧，李正天，鄭宇超，吳宇奇，徐海波

HVDC/GIC型直流偏磁的差異性分析

馬書民1，夏少連2，熊 瑋2，林湘寧1，李正天1，鄭宇超1，吳宇奇1，徐海波3

(1.華中科技大學強電磁工程與新技術國家重點實驗室，湖北 武漢 430074；2.國家電網公司華中分部，湖北 武漢 430074；3.易事特集團股份有限公司，廣東 東莞 523808)

考慮到地磁感應電流(geomagnetically induced current, GIC)具有低頻性，過去一直將其近似等效為高壓直流輸電(high voltage direct current, HVDC)誘發的不平衡電流進行研究。然而，與HVDC型直流偏磁相比，GIC型直流偏磁具有顯著的隨機性與時變性，因此簡單地將兩者完全等效處理并不合理，在特定場景下應加以區分。為此，首先，從理論上分析了兩種類型直流偏磁在誘發原因及特點上的差異。其次，通過研究直流偏磁對變壓器本體以及電流互感器的不利影響，進一步探究兩種類型直流偏磁對電網一/二次設備的影響差異，為后續的偏磁治理提供有效參考。最后，基于PSCAD/EMTDC仿真平臺搭建了等效仿真模型，并通過仿真驗證了理論分析的正確性。

HVDC型直流偏磁；GIC型直流偏磁；變壓器飽和；CT飽和；變壓器差動保護

0 引言

直流偏磁現象根據其誘因的不同主要分為兩種，即高壓直流輸電系統引起的不平衡電流所誘發的直流偏磁現象(稱之為HVDC型直流偏磁)，以及太陽磁暴引起的地磁感應電流所誘發的直流偏磁現象(稱之為GIC型直流偏磁)。發生任意一種直流偏磁時，偏磁電流均會通過大地入侵變壓器的中性點繞組，從而造成變壓器噪聲增大、振動加劇、周邊埋地金屬管道腐蝕以及變壓器保護失效等一系列不良后果[1-3]，對區域電網的安全穩定運行帶來威脅。……