城市轨道交通采取直流供电,地铁轨道作为供电回路的一部分,有部分电流泄露至大地,即杂散电流。杂散电流将影响轨道周边220kV及以上的变压器,使其产生直流偏磁现象。随着城市的发展,地铁规模的不断扩大,这种影响日益增大。评估轨道交通对枢纽变电站的直流偏磁影响成为亟待研究的问题。本文以上海地铁与上海电网为对象,综合考虑多列车同时运行、同一电站同时受多条地铁线影响的情况,研究上海地铁线路产生的杂散电流的时空特性,评估220kV变压器的直流偏磁水平。主要研究内容和成果如下:（1）分析了杂散电流的流通机理与路径,建立了完整的杂散电流量值计算模型。结合列车牵引供电策略,计算了地铁正常运行情况下,单列车产生的杂散电流的量值水平与时间的函数关系,将杂散电流与时间进行了关联,得到了单条列车运行时杂散电流的量值水平等结论。（2）采用地电位的相关理论研究多列车共同作用下杂散电流的在时间上的规律和空间上的分布。通过收集城市电网和轨道交通近区的大地电阻率数据,考虑到城市建设等因素的影响,建立了基于等值大地电阻率模型的轨道交通沿线杂散电流地电位的计算模型;提出了多列车共同运行时的杂散电流注入源的处理方法,并通过有限元仿真软件计算了上海地铁对轨道近区以及周边枢纽变电站的地电及其影响,探明了城市轨道交通杂散电流的时空特性。结果表明地铁轨道的几何形状、变电站周边的地铁线路数量都会影响地电位的大小与时间的关系,多条列车共同启动的极端情况下将会使地电位升高至80V水平。（3）引入电网直流偏磁等效模型,研究了电网侧偏磁电流水平评估方法。依据上海电网提供的电网结构参数,建立了上海电网直流等值模型,推导动态地电位下杂散电流所产生的中性点偏磁电流计算方程;编写程序完成了对枢纽变电站偏磁电流的计算,并与实测数据做对比,验证了方法的正确性。计算结果表明,多条线路共同影响下,轨道附近220kV站的变压器将会有超过70%的时间受到幅值大于4A的偏磁电流影响,对电力系统的安全产生影响;最后对受影响风险较高的220kV站进行了理论计算,预测了其变压器偏磁电流的波形。本文所提出的计算方法对城市轨道交通引起的杂散电流评估具有重要意义,同时;系统地探明了地铁分布密集、电网规模较大的城市中,地铁杂散电流的时空关系,解决了变压器偏磁电流评估问题。研究成果可为地铁线路规划、电网发展规划提供参考,为杂散电流的监测和治理提供理论支撑。