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摘要：由于很多高压直流的供电系统采取的是以大地为导体进行回流的方式在运转，这样就会有一部分较大电流通过变压器中的中性点部分，从而影响了变压器的正常运行，还有可能使变压器受损。文章针对中性点中直流电的形成因素进行分析，总结出几种能够有效抑制这种情况发生的措施。
关键词：中性点；直流电；变压器
引言
一般高压外输电系统都是采取通过大地进行回流的方法运行的，主要包含大地回线单极式及双极不协调方式，在这种情况下，很容易引起变压器中性点由于直接接触地面而使发生直流偏磁，进而出现谐波、噪音、震动、温度太高等一系列问题，严重影响变压器的正常运作，甚至会破坏变压器，引起保护误动。
一、主变压器中性点直流电的主要成因
在变压器以双极不协调不平衡的方式及大地回线为单极方式运转时，会产生很大的直流电直接接入大地，形成回流，这样在输电系统的接地周围就会形成一个庞大的直流电场，遍布在直流供电系统周围的交流电站就处在了各不相同的直流电势点之上，因此各个交流电站的主要接地网就会产生不平衡的电势差。当两者之间的距离越大，两个站点之间的主电势差的差距就越大，恰逢此时两站若存在相联的交流线路，那么就会在两站的内部主接地网通过中性点、站内交流线、低电阻以及站内的设备线路形成直流式回路，这个回路内就存有直流电来回流通。因为主干变压器及其中性点就存在这个回路内，所以直流电经由主变压器，再流经中性点直接入地或者从地面进入主变压器的中性点再流进主变压器室是具有必然性的。
二、抑制变压器中性点直流电流的策略与措施
（一）策略
为控制这一情况的出现，我们可以从两点入手，第一点是主动处理，第二点是被动应对。前者是改变电极的位置，并变更变电站的选择的地址，或是把某个电极放到数个直流系统内，优化变压器的性能，这些是可选择的主动措施。但其实际情况是，交流电电流的负荷并不稳定，与直流电的电极不易接触，同时，大多数厂家都无法生产出高强度的直流电，故这些方式还停留在理论层面上，尚无法在实际处理中使用。后者是被动策略，即控制电势差，以及流经主变压器电流的大小，这一方式使用的环境在线路中加入反向的直流电，用直流电的运行调整直流、交流电站接地网的电势差，减小电流；控制直流电输出的电流，进行中性点的阻隔，这个方法已经在我国某些省份使用，它的处理方式是，介于中性点和接地网的中间，放入电容器，电容器的作用是流通交流电，阻止直流电的流通，借助电容器的使用，直流电基本不会进入电容器；把容量过大的直流电拆分，控制电流分流的大小，控制影响。它的操作是减小接地线的电阻，把部分直流从地线流出，这让流出的直流电明显减少，又因为直流电进入变压器的路径是相线，所以，控制直流电阻的大小，可减少部分电流量，把流量分散。
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（二）措施
1、安装电容隔离装置
这个装置是用并联的方式连接，依次是电容器、机械旁路的开关与快速旁路形成的回路，具体安装的位置是中性点、大地的中间。其电路的设计方式是：在整个线路的外部，设有负责远程监控的计算机，它从数字控制器得到数据，而两者的连接方式是光缆，数字控制器与其他设备的连接有旁路开关、晶闸管等，这些设备均由数字控制器控制，如果线路中旁路开关、晶闸管同时闭合，隔绝设备直接接地，隔绝直流电。此时，隔离装置可以正常使用，而流入中性点的直流电也在限定的电流内，所有装置均处于工作状态，但如果旁路开关并未打开，电容器直接和中性点相连，这会让直流电直接流入电容器，不会经过中性点，此时装置正阻隔直流电。其从接地变为直流电的状态是，中性点的直流超过既定标准，电流增加。该装置除可以隔断电流外，也可以监控电流的变化，即站内会用计算机随时监测装置每个部位零件的运行情况，并把它们的运行状态显示在计算机的屏幕上，标出直流电的强度。如果安装电容器后，中性点依然发生故障，就会有较大直流电的输出，形成较大伏值的电压，让电容器两侧的电压超出范围，此时，可用电流旁路保护电容，以控制电压的大小。如此，避免了大容量电容器的使用，缩小了装置占据的空间，控制成本的投入与使用，而这也可以保证中性点绝缘结构的完好，预防绝缘结构被破坏引发电流外泄，为变压器的运行营造一个安全的环境。这个方法的优势是，实现无源连接，有较高的安全性，可以达到良好的隔直效果，不会对系统造成较大的影响，便于日常维护。
2、反方向注入电流法
制度，责任分配明确，形成一个系统全面的线损管理系统。形成一个归口管理、统一管理、分级管理、和有效管理的体系。在下达指标的时候，要做到科学、合理。对降低线损率产生影响的另一个方面就是要制定一个合理的降低线损的计划。在每年的年初，应该根据过去一年线损的数据，制定出一个合理的计划。由专业的人员进行分析讨论，分层的进行考核、最后经过领导的审核，签下责任书，保证其的公正性和权威性。降低线损率。
（三）改善电网布局，加快电网建设
要合理的选择供电半径，还要控制最长的电气距离。供电半径的选择应该根据电压降和负荷的分布来选择。所以，在电网规划的过程中，应该注意远期的负荷增长，降压的程度不应该超过线路电压的55米，2000KVA是出线输送功率的最大值。如果超出了这个范围，则要增加出线回数，还要增加电源的布点。主干线段是配电线路损耗的大部分原因，所以我们主攻的方向就是要降低主干路的电能损耗。提高线路的质量。在降低线损的过程中，为了满足居民们用电量的需求，我们还要对电网的建设加以重视。首先要做的就是减少供电的半径，提高互供的能力。
三、结语
以上文章作者在主变压器中性点中直流电流的成因方面进行叙述，以理论与实际相结合进行深入分析，最终得出了有效解决了这样实际存在主变压器中性点直流电流的问题，并比较了两种方式的优势所在，这样给电力企业在采取何种解决措施上提供了有力的指导作用。促进了电力企业的提高解决问题的能力，使企业更加优秀、更加进步。
参考文献:
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[3] 胡良山. 变压器中性点直流电流的危害以及抑制措施的研究[J]. 科技资讯, 2016(36).
论文作者:陈汉捍
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/29
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