目前,我国能源现状呈现出用量大、地区分布不均衡等特点,因此提出了“西电东送,南北互供”的目标策略,使得大容量,远距离直流输电线路的投运成为了必然。在单相接地运行方式下,易引发电力变压器偏磁现象的发生,如铁心正负半周磁通密度发生变化,高次谐波含量的增加等,都会在一定程度上影响电力变压器的稳定性和可靠性,以及最终导致电力变压器铁心振动剧烈,局部过热等,同时会出现电网的电力电压不稳定,继电器产生错误保护等一系列问题。本文将在直流偏磁条件下,对电力变压器铁心造成的振动问题展开分析,研究工作主要如下:首先本文提出了产生直流偏磁的两种主要原因,以及阐述了电力变压器振动的传播途径,根据理论分析推导出直流偏磁作用机理和铁心振动加速度公式,为直流偏磁下后期仿真分析电力变压器电磁和振动特性奠定了理论基础。然后本文以一台S11-M-180/220三相五柱式电力变压器为例,应用COMSOL有限元仿真软件研究直流偏磁条件下电力变压器的振动问题。以电磁场理论分析为基础,对电力变压器电场,磁场以及结构力场进行多个物理场耦合研究,计算得出正常运行和不同直流电流流入时铁心的磁通密度、励磁电流、谐波分布以及振动位移和应力的分布结果。仿真结果表明:当发生直流偏磁现象时,导致电力变压器铁心磁通密度正负半周数值发生变化;励磁电流波形发生畸变;奇次和偶次谐波同时出现且高次谐波含量增加;并且铁心振动会加剧。最后应用ANSYS仿真软件对电力变压器的铁心结构进行分析,计算出铁心的模态分析结果。通过对三种模型的分析与比较,确定了铁心叠片结构的材料属性。在发生直流偏磁现象时,电力变压器铁心的第3阶、第6阶等共九阶固有频率易引发共振。之后分析结构件对振动模态的影响,求解出电力变压器模态分析结果。得出考虑结构件影响时,模型的固有频率下降29%。因此在铁心模态分析时,应该考虑结构件带来的改变,并且有利于指导电力变压器的结构设计。