变压器谐波分析

换流变压器中的谐波分析和抑制方法摘要：换流变压器在直流输电系统中起着关键的作用，但由于系统中存在的非线性负载和电力电子装置的使用，谐波问题成为了一个严重的挑战。

本文将对换流变压器中的谐波问题进行分析，并介绍一些常用的抑制方法。

引言：换流变压器是直流输电系统中的核心设备之一，它将交流电转换为直流电，并解决了长距离高功率输电的难题。

然而，换流变压器工作于非线性的环境下，由于电力电子装置的使用和非线性负载的存在，谐波问题成为了一个重要的关注点。

谐波会导致变压器内部电磁波形畸变、电流和电压非谐波、温升增加等问题。

1. 谐波分析1.1 谐波产生原因谐波产生的原因主要包括非线性负载、电力电子装置的开关动作以及线路和传输设备的不对称性。

非线性负载如整流装置、电弧炉等会引入高次谐波；电力电子装置的开关动作会产生开关谐波；线路和传输设备的不对称性会引入奇次谐波。

1.2 谐波对换流变压器的影响谐波会导致换流变压器内部电磁波形畸变，进而引起电流和电压的非谐波。

由于谐波电流和电压的存在，变压器中的铁芯会遭受谐波磁场的作用，引起铁芯损耗的增加和磁通泄漏。

此外，谐波还会导致变压器温升的增加，降低其运行效率，缩短其寿命。

2. 谐波抑制方法2.1 谐波源的抑制在换流变压器的周围设立滤波电容器可以有效抑制谐波源的产生。

滤波电容器能够吸收谐波电流，使其不进入到变压器中。

此外，对于电力电子装置，可以采用优质滤波电容器和滤波电感器来降低开关谐波的产生。

2.2 谐波源的隔离将产生谐波的设备与其它设备进行隔离，可以减少谐波的传播和对换流变压器的影响。

例如，将非线性负载和电力电子装置独立供电，使用单独的变压器和稳压器，可以降低谐波对主变压器的影响。

2.3 谐波控制装置的应用通过引入谐波控制装置，可以有效地降低谐波对换流变压器的影响。

谐波控制装置可以根据谐波的频率和幅值，采取相应的控制措施，如滤波、干扰抑制等，来减少谐波的传播和影响。

2.4 谐波测量和监控对于换流变压器，定期进行谐波测量和监控是必要的。

电力变压器试验存在谐波问题及应对措施摘要：在进行电力变压器试验中，高次谐波的存在不仅会干扰试验结果的精确性，而且谐波问题如果得不到有效的解决，后期变压器投入使用后，将会对设备以及整个电力系统造成负面影响。

现阶段，电力行业常用来抑制谐波的措施有多种，本文重点介绍了有源滤波法、无源滤波法以及调节换流装置三种，并对各项措施的应用原理和技术要点展开了简要分析。

关键词：电力变压器；谐波危害；有源滤波法；换流装置引言：在电网运行中，谐波的存在会对电网安全造成多方面的破坏影响。

例如谐波会导致电网的各类保护装置出现误动，在真正发生安全问题后保护装置失效，致使电网发生严重事故；还有可能增加变压器、电容器的磁滞损耗，浪费电能、增加成本。

变压器作为电网运行的核心设备，在试验和运行中，必须要明确谐波的产生原因，认识到谐波带来的各种危害，进而采取相应的抑制措施，确保变压器及整个电力系统的运行安全。

1.电力变压器试验中谐波的产生当电力变压器正常运行时，本身并不产生谐波。

随着电网运行负荷的增加，变压器磁通逐渐达到饱和，这时流经电力变压器的励磁电流，会产生奇次（3、5、7）谐波，其中又以三次谐波最为明显。

根据变压器结构组成的不同，产生谐波电流的大小也有差异，最大的谐波电流可以达到变压器额定电流的0.5%以上。

2.电力变压器试验中谐波的危害2.1增加运行损耗进行变压器试验的电路中，虽然谐波电流所占比例不高，但是由于受到集肤效应的影响，谐波电流会被放大，进而引发电流热效应，导致变压器内的铁芯以及其他元件出现温度升高的现象。

由于谐波电流长期存在，会加速设备的老化。

特别是橡胶材质的绝缘材料，长期受到高温影响，寿命会被大幅度缩减，绝缘失效后，很有可能导致变压器内局部放电，从而对变压器的稳定运行，以及整个电网的安全构成威胁。

谐波的存在还会让变压器运行中的磁滞损耗增加，增加能源浪费和运行成本。

2.2导致谐波振荡由于电力变压器在工作过程中，其负载并不是恒定不变的，而是根据实际情况不断的进行变化。

隔离变压器滤波能力和谐波耐受力的分析1、隔离变压器分类1.1、按输入输出接线方式分类：通常隔离变压器根据输出输入接线方式不同可以分类为：Dyn，Dd，Ynyn，YNd，Dzn，ZNd，Ynzn，Znyn八大类，D或d表示三角接线，Y或y代表星形接线，Z或z代表曲折接线（英文表示：Zig/Zag 联接），大写表示输入，小写表示输出，N或n表示中性点，通常隔离变压器，尤其是UPS系统和数据机房变压器接线方式主要是：Dyn11,Dzn0两种。

1.2、按输出数量分类：单输出，双输出，多输出等等，通常隔离变压器，尤其是UPS系统和数据机房变压器是单输出变压器，对于十二脉整流变压器或滤波变压器是双输出变压器，其接线方式是Dyn11d0,也就是说，输出有独立隔离的两组输出，一组接线方式是Dyn11,另一组是Dd0,两组输出相位差为30度，对于双输出或多输出变压器，实际应用中必须尽可能保证各组负载尽量相等，否则其滤波效用大大降低，但实际运行中要保证各组输出负载相等又很困难，基于这个原因，多组输出隔离变压器很少在实际中应用。

2、K系数的涵义：2.1、K系数是谐波热损耗的一个折算系数，通常从1到50，常选用：1、4、7、9、11、13、20、30，最经常选用的是：1、4、13、20。

2.2、对于供电和用电网络的涵义：K系数代表供电和用电网络中谐波的恶劣程度，K系数越高，代表供电和用电网络中谐波越恶劣，K=1代表供电和用电网络中不含有任何谐波，全部为基波分量，UPS系统和数据机房的供电和用电网络为：13和20，K系数不随负载率变化而变化，只和网络谐波频谱有关。

2.3、对于用电、供电和送电设备的涵义：K系数代表设备耐受谐波的能力，K系数越高，设备耐受谐波能力越强，K=1代表设备没有设计耐受任何谐波的附加热损耗的能力，只能在基波工况中才能安全运行，设备耐受谐波的能力随负载率提高而降低，因此，在供电网络容量不受限制时，可以选用较大容量的设备，通过降低负载率有限度地提高K系数耐受谐波能力，但这只是一方面，许多生产厂家和用户误以为只要增大容量就可以，这是一种对K系数耐受谐波能力的片面理解。

变压器谐波损耗计算及影响因素分析摘要：近年来，在电力系统中，工作效率高的变压器系统能够使得电网的转化效率提高，实现用户安全用电。

一般在配电网中，产生大量的谐波会使得变压器出现损耗，因此，保证电路中变压器正常运行，需要对变压器谐波损耗进行计算。

本文主要对变压器谐波损耗计算及影响因素进行分析，以期对相关人员有一定的参考。

关键词：变压器；谐波损耗计算；影响因素；分析1 谐波对变压器的影响1.1 电力系统中谐波的出现对变压器产生一定的影响，增加变压器的负载损耗。

其中负载损耗的增加主要表现为铜损耗和杂散损耗，非线性负载引起变压器铁心发热，杂散损耗是非线性负载损耗的重要原因；1.2 引起涡流损耗的增加，谐波频率增加带动涡流损耗增加，同时还会产生一些磁滞损耗。

变压器中铁心外层硅钢片发热引起线圈温度升高；2 变压器谐波损耗计算与分析2.1 变压器短路阻抗选择短路阻抗计算是变压器的重要性能参数，对电力系统中主回路参数、交直流侧谐波的运行损耗产生重要影响，因此，短路阻抗参数选择，是决定着变压器可靠性和运行效率的关键因素[1]。

例如，短路阻抗百分数过大或者过小，都会导致变压器的生产成本增加。

在对短路阻抗进行选择时，需要遵循以下原则：2.1.1 满足晶闸管阀的浪涌电流水平要求；2.1.2 变压器消耗的无功功率要求最小；2.1.3 变电站的成本要最低。

在电力系统中，主分接下阻抗所允许的最大偏差为±5%，在其他范围内不得超过±10%。

2.2变压器谐波损耗计算2.2.1变压器损耗计算变压器从构造上分析，主要由一次绕组线圈、二次绕组线圈和铁芯组成。

由于在材料选择上的不同，以及铁芯的构造工艺存在差异性，在变压器在运行中将会出现各种类型的损耗。

对于同一类型的变压器来说，使用条件不同其负载的损耗也不同，同样会产生损耗值。

变压器的损耗主要有三种：空载损耗、负载损耗以及总损耗。

其中铜损耗和杂散损耗组成了负载损耗，而线圈中的杂散损耗主要为涡流损耗。

2021.04科学技术创新谐波下干式变压器瞬态温度场分析尤飘飘1顾胜坚1,2王春吉1(1、上海电力大学电子与信息工程学院,上海2013062、杭州钱江电气集团,浙江杭州311243)摘要:随着各种工业自动化设备的生产企业数量增多,半导体、纺织等精密设备的加工生产,使得配电系统中以谐波为代表的电能质量问题日益突出。

本文建立了干式变压器三维温升模型,然后利用Icepak 热仿真软件研究不同谐波畸变率下变压器的热性能表现。

结果表明:谐波会大大增加干式变压器的热点温度;高、低压绕组温度沿轴向逐渐增加,畸变率增大后,分段绕组的温度与空气的温度差会增大,尖峰值也趋于增大。

关键词:谐波;Icepak ;干式变压器;温度场Abstract:W i t h t he i ncr eas e i n t he num ber of i ndus t r i al aut om at i on equi pm ent pr oduct i on ent er pr i s es ,s em i conduct or ,t ext i l e and ot her pr eci s i on equi pm ent pr oces s i ng i nt o pr oduct i on,t he power qual i t y pr obl em r epr es ent ed by har m oni cs i n t he di s t r i but i on s ys t em i s becom i ng i ncr eas i ngl y pr om i nent .I n t hi s paper ,a t hr ee-di m ens i onal t em per at ur e r i s e m odel of dr y-t ype t r ans f or m er i s es t abl i s hed,and t hen t he t her m al per f or m ance of t he t r ans f or m er under di f f er ent har m oni c di s t or t i on r at es i s s t udi ed by us i ng I cepak t her m al s i m ul at i on s of t war e.The r es ul t s s how t hat har m oni cs can gr eat l y i ncr eas e t he hot s pot t em per at ur e of dr y-t ype t r ans f or m er .The t em per at ur e of t he hi gh and l ow vol t age wi ndi ngs i ncr eas es al ong t he axi al di r ect i on.W hen t he di s t or t i on r at e i ncr eas es ,t he t em per at ur e di f f er ence bet ween t he t em per at ur e of t he s egm ent al wi ndi ngs and t he ai r wi l l i ncr eas e,and t he peak val ue wi l l al s o t end t o i ncr eas e.Key words :Ha r m oni c;I cepak;Tr ans f or m er ;Tem per at ur e f i el d 中图分类号:TM412文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2021)04-0001-03变压器是传输电能的重要设备之一,其运行状况影响着整个电力系统的稳定性与可靠性。

变电站谐波形成原因与消除方法摘要：谐波会降低电能质量，影响电力系统安全运行，因此谐波的治理一直成为国内外研究的热点。

文章对谐波的危害、形成原因及分析方法进行了阐述，并对治理和消除谐波的措施进行了探讨。

关键词：变电站；谐波；原因；消除方法一、谐波形成原因分析1、正弦供电电压加在非线性负荷上谐波产生的根本原因是在正弦供电电压加在非线性负荷上，它产生的电流不再是完全的正弦波形。

同时因系统阻抗的存在，该电流产生的电压降也是非正弦的，这样就会引起负荷端的电压畸变。

2、变压器的影响在变电站中，变压器是一个谐波源，由于变压器的磁性材料大都工作在非线性或接近非线性的区域，这种情况下即使加入正弦电压，励磁电流也是非正弦的，因而电流中不可避免含有谐波成分，并以3次谐波为主。

同样的道理，假如变压器励磁电流波形是正弦的，但电压也是非正弦的。

类似的情况还包括电抗器等感性设备。

3、其他非线设备的影响变电站负载中若含有电弧炉、旋转电机、晶闸管控制设备等大量的非线性设备，则会引入谐波成分。

旋转电机的线圈是嵌入线槽内的，由于线槽不可能做成完全正弦分布，所以产生的磁动势必然畸变。

家用电器、水银灯、荧光灯等也是谐波源，虽然就单体来说谐波量不大，但数量大，分布广，也会对电力系统产生较明显的影响。

随着整流器、开关电源、晶闸管控制系统等电力电子设备广泛应用，它们产生的谐波成分同样不容小视。

2.2.4 其他原因另外，如果发电质量不高，即发电设备的谐波成分未受到有效抑制，注入电网后也是不可忽视的谐波源。

二、谐波的危害谐波对电网的污染主要表现在以下方面：1、使旋转电机、变压器等电气设备由于过大的谐波电流而产生附加损耗，从而引起过热，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。

并联电容器的容抗随谐波次数增大而减小，因而使电容器过电流发热导致绝缘击穿的故障增多。

2、谐波电压每半周可能有多个过零点，产生过零噪扰，使相位控制设备的正常工作因控制信号紊乱而受到干扰，如电子计算机误动作、电子设备误触发、电子元件测试无法进行、晶体管整流型距离保护、变压器及母线复合电压保护误动或拒动等。

变压器产生谐波的原因变压器产生谐波，这事儿啊，就像平静的湖面突然泛起了奇怪的涟漪。

咱们得好好唠唠为啥会这样呢。

咱先得知道啥是谐波。

你看啊，就好比咱们听音乐，正常的声音是和谐的、有规律的，这就像正弦波一样规规矩矩。

可谐波呢，就像是那些不和谐的杂音，打乱了原本美好的旋律。

在电路里啊，正弦波是正常的电流或者电压的变化形式，谐波就是那些在正常频率之外的额外频率成分。

那变压器为啥会产生这些“不和谐的杂音”——谐波呢？这就和变压器的铁芯有关喽。

铁芯啊，就像是一个大磁场的家。

当电流通过变压器的绕组时，这个磁场就开始忙活起来了。

正常情况下，磁场应该是稳稳当当的，就像一个老实巴交的人按照规定路线走。

可是呢，铁芯有个小脾气，它不是完全理想化的。

铁芯的磁导率不是一个恒定的值，这就好比一条路，有时候平坦有时候有点坑洼。

当电流变化的时候，磁场在铁芯里的变化就不是那么顺滑了，就会产生一些额外的东西，这些额外的东西就可能是谐波的来源。

这就像你开车，路不平，车就会颠簸，产生一些不规律的震动，在电路里就表现为谐波。

还有啊，变压器的绕组也不是完全无辜的。

绕组就像是电流的跑道。

你想啊，如果这个跑道不是完全均匀的，电流在里面跑的时候，就会有点别扭。

比如说，绕组的电感分布不均匀，这就像跑道有的地方宽有的地方窄。

电流在这样的跑道上跑，就会产生一些不应该有的波动，这些波动也可能变成谐波。

这多像咱们跑步啊，如果跑道不平整，咱们跑起来就会一瘸一拐的，姿势就不对了，在电路里就是产生了不正常的频率成分。

负载的特性也是个大问题。

负载就像是变压器的顾客，不同的顾客有不同的要求。

有些负载是非线性的，这啥意思呢？就好比有的顾客特别挑剔，不按照常规来。

非线性负载就像这样的顾客，它对电流和电压的关系不是简单的直线关系。

当变压器给这样的负载供电的时候，就像是遇到了一个很麻烦的顾客，电流和电压就会变得乱七八糟，谐波就这么产生了。

这就像两个人跳舞，如果一个人老是不按节奏来，那整个舞蹈就乱套了，在电路里就是出现了谐波。

电力变压器中的谐波抑制对电力变压器进行理论分析时, 常常把变压器的电压、电流、磁通、感应电势假定为正弦波来进行分析。

可是二变压器在实阮运行时, ,由于铁芯的励磁电流与主磁通非线性的影响, 使得励磁电流、磁通及感应电势可能出现高次谐波及三次谐波, 给变压器造成很大的危害。

所以有必要对变压器的高次谐波及三次谐波进行理论分析,并掌握其防治方法, 使变压器能够高效可靠地运行。

（1）电力电压器中谐波的产生变压器运行过程中, 电流、电势及磁通均是非完全的正弦量。

例如, 对变压器的铁心线圈来说, 当铁心中的磁通密度较低, 在800Gs以下时, 磁路是不饱合的, 这时的磁化曲线可用直线来表示, 激磁电流便和磁通成正比。

假如磁通波有正弦波形, 则激磁电流波也有正弦波形。

根据磁通波和磁化曲线, 可以求出激磁电流波, 如图1（a）(b)所示。

由图可见,i(t)和（t）同相, 且二者均为正弦波形。

但当磁通密度为800~1300Gs时, 磁化曲线转入弯曲部分；而当磁通密度超过电流便不再和磁通成线性关系。

如磁通波依然保持着正弦波形, 则激磁电流波将出现畸变。

如图2（a）(b)所示。

如对激磁电流波进行谐波分析, 则可发现该波除基波以外还包含有显著钓三次谐波以及其它各奇次谐波, 而以三次谐波为最大。

当最高磁通密度为1400Gs时, 三次谐波的幅值即已超过基波幅值的50%。

由图2(b)可见激电流波i(t)的波形虽受到畸变, 但仍和磁通波(t)中的基波同相。

(a)磁化曲线（b）磁通波和激磁电流波图1当磁路不饱合时的激磁电流波（a）磁化曲线（b）磁通波和激磁电流波由此可见, 为要保持磁通波有正弦波形, 激磁电流中的谐波分量尤其是三次谐波分量是十分必要的, 如果激磁电流中的三次谐波分量不能流通, 则从激磁电流波及磁化曲线可以反过来求得磁通波为一平顶波。

这时磁通波中便将有谐波存在, 从而使绕组中的感应电势也含有谐波分量。

也就是说, 为了保证变压器主磁通及感应电势为正弦波, 抑制其中三次谐波, 就必须创造条件使激磁电流中含谁水量有三次谐波。

电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。

然而，谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。

谐波的存在不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。

因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有极其重要的意义。

一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。

在电力系统中，谐波的产生主要源于以下几个方面：1、非线性负载电力系统中的许多负载，如电力电子设备（如变频器、整流器、逆变器等）、电弧炉、荧光灯等，其电流与电压之间不是线性关系，从而导致电流发生畸变，产生谐波。

2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形，进而产生谐波。

3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，以及铁芯的不均匀等因素，也会产生少量的谐波。

二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的，主要包括以下几点：1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时，会增加线路的电阻损耗和涡流损耗，导致电能的浪费。

2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热，降低电机的效率和使用寿命；对电容器来说，谐波可能导致其过电流和过电压，甚至损坏；对于变压器，谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。

3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰，影响通信设备的正常工作，导致信号失真、误码率增加等问题。

4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变，导致电压波动、闪变等问题，影响供电的可靠性和稳定性。

三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析和测量。

常见的谐波分析方法主要有以下几种：1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。

通过对周期性信号进行傅里叶级数展开，可以得到各次谐波的幅值和相位。

2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法，大大提高了计算效率，适用于对大量数据的实时分析。

单元串联多电平技术具有谐波小的优点。

第一是输入谐波。

理论上，48脉冲变压器的输入谐波小于2%或更低。

但实际上，由于受变压器制造工艺和变频器运行方式的制约，这个指标经常达不到，有时甚至高于5%。

这是因为多脉冲变压器消除谐波的机理是利用同次谐波在不同副边绕组中的移相角不同。

它对变压器有如下的要求：
1）各个副边绕组的负载必须平衡；
2）各个副边绕组的阻抗必须平衡；
3）各个副边绕组的之间的互感必须严格控制；
4）各个副边对原边的电压比必须平衡；
5）各个副边绕组的移相角必须精确。

说明：第一条与变频器的运行控制有关，当电机降压运行时，不是所有的单元都输出功率，谐波并不能互相抵消。

其他4条与变压器的制造工艺有关，都不太好处理。

比如第5条，移相角的问题。

以48脉冲为例，一共3*8=24个副边绕组，每8个一组，相互之间移7.5度。

这7.5度相差一般是通过ZIGZAG 的接线形成（EXTENDED-Y OR -D）。

在这样小的角度下，用于产生相差的线圈经常只有几匝（大功率变压器本来匝数就少）。

如果理论上，算出一个8.4匝，我们只能绕个8匝，这就有5%的匝数误差。

反映到相角，有时相差一两度，怎么抵消谐波？根据我自己的经验，48脉冲变压器移相误差2度是经常的事，这时候电流中出现19次以下的低次谐波。

脉冲数越多，移相角越小，变压器越是难做。

这就是为什么高于48脉冲的变压器基本上做不出来。

第二方面，输出谐波和dv/dt小。

噪声小，转矩脉动小于0.1%，温升大大较少，电机的寿命大大的延长。

电力系统中谐波分析与治理方法在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。

然而，谐波问题却成为了影响电力系统质量的一个不容忽视的因素。

谐波不仅会降低电力设备的运行效率，还可能引发一系列的故障和安全隐患。

因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理方法，具有十分重要的意义。

一、谐波的产生要理解谐波的治理，首先需要清楚谐波是如何产生的。

在电力系统中，谐波的产生主要源于非线性负载。

常见的非线性负载包括各种电力电子设备，如变频器、整流器、电弧炉等。

以变频器为例，其工作原理是通过对电源进行整流和逆变，将固定频率的交流电转换为可调节频率的交流电。

在整流过程中，由于二极管的非线性特性，电流会发生畸变，从而产生谐波。

电弧炉在工作时，由于电弧的不稳定燃烧，电流和电压也会呈现出非线性的变化，进而产生谐波。

二、谐波的危害谐波的存在给电力系统带来了诸多危害。

首先，谐波会增加电力设备的损耗。

例如，变压器、电动机等设备在谐波的作用下，铁芯损耗和铜损都会增加，导致设备发热加剧，缩短使用寿命。

其次，谐波会影响电力测量的准确性。

电能表等测量设备在谐波的干扰下，可能会出现计量误差，给电力计费和管理带来困难。

再者，谐波还可能引发电力系统的谐振。

当谐波频率与系统的固有频率接近时，会产生谐振现象，导致电压和电流急剧增大，严重时甚至会损坏设备。

此外，谐波还会对通信系统造成干扰，影响通信质量。

三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，需要对其进行准确的分析。

目前，常用的谐波分析方法主要有傅里叶变换法、瞬时无功功率理论法和小波变换法等。

傅里叶变换法是一种经典的谐波分析方法，它将时域信号转换为频域信号，从而可以直观地看到各次谐波的含量。

但其在分析非平稳信号时存在一定的局限性。

瞬时无功功率理论法可以实时地检测出谐波和无功功率，在电力系统的实时监测和控制中具有广泛的应用。

小波变换法则具有良好的时频局部化特性，能够有效地分析突变信号和非平稳信号，对于复杂的谐波信号具有较好的分析效果。

变压器谐波产生的原因
变压器在电力系统中具有非常重要的作用，它用于将高压电能转换为低压电能，以满足各类设备的供电需求。

在变压器的运行过程中，会产生谐波，给电网带来一定的负担，因此需要对谐波产生的原因进行深入的分析和研究。

首先，变压器中的非线性磁电路是谐波产生的主要原因之一。

在磁通密度过大或磁通变化速度太快时，就会产生非线性效应，从而引起谐波的产生。

此外，变压器中的饱和变化以及磁路的磁滞效应也会对谐波的产生产生较大的影响，特别是对于一些容量较大的变压器来说，这种影响会更加显著。

其次，变压器内部的空间电荷效应也是谐波产生的另一个重要因素。

由于变压器的构造特点，电场强度经常会集中在某些区域，从而导致空间电荷的积累。

当电场强度达到一定程度时，就会产生电晕放电，也就是电弧现象，这会引起一定的谐波。

最后，由于变压器内部的绕组和其他元件都是由材料和制造工艺不同的成分组成而成，因此在变压器中存在一定的温度差异和机械振动，这些都会对变压器的谐波产生产生影响。

特别是对于一些高频谐波来说，它们会因为电磁耦合效应而在变压器内部形成自由振荡，从而进
一步加剧了谐波的产生。

总之，变压器是电力系统中不可或缺的一部分，但同时也是谐波产生的主要源头之一。

通过加强变压器的设计和制造工艺，并加强对谐波的分析和控制，我们才能更好地保障电力系统的稳定运行。

变压器谐波分析摘要：本文对变压器的非线性特征进行了分析，说明对电力系统中所有非线性负载产生谐波的必然性，提出了抑制和消除谐波影响的基本途径。

矣键词：谐波、危害、抑制1、前言随着人量非线性的电力电了装置如电力变压器等应用于电力系统，交流电流将成为含有高次谐波的畸变电流，这些高次谐波电流流过电源和系统的电抗时,使供电电压波形发生畸变。

谐波是污染电力系统的公害，正如环境污染一样，影响广泛而深远，若不在电力电子装置广泛应用Z际采取有效对策，后果是严重的。

2、变压器非线性励磁特性及谐波的产生电力系统中的谐波源，除了现代最主要的静止型变流器外，迄今广泛使用的变压器，也是一种不可忽视的谐波源。

这种波形畸变主要与变压器的设计及运行有矢，也来自电力变压器的励磁电流。

现将变压器谐波的产生分析如下：根据变压器的工作原理，当忽略绕组的电阻和漏抗（因变压器两个绕组的耦合十分紧密，耦合系数21,即无漏磁通），原边电压S与电动势匂的瞬时方程式为血二-匂二・Esinwt = Md©/dt.式中臨电动势匂的最大值;w 为正弦电动势角频率;M为变压器原边绕组的匝数;①中为铁芯中的主磁通。

由此可得主磁通的表达式：（P= -[— dt=—coswt =式屮％为主磁通的最人值。

上式表明JN]N A w在空载时原边正弦电压产生正弦磁通。

然而由于磁通与励磁电流是非线性尖系，所以原边电流并不是纯正弦波。

磁通①和产生它的励磁电流i是用铁芯的磁化曲线来表征。

由钢片叠成的没有磁滞损耗的理想铁芯的磁化曲线如图1(a)所示,当原边电压U】为正弦波Q为正弦波，而励磁电流为如图1(b)所示的尖顶波，其中含有主要的是三次谐波，还有其它高次谐波。

图1变压器的磁化曲线(无感滞〉此励磁电流为非正眩周期电流，其傅立叶级数表达式为i=>j2hsinwt + V2Z3 sin(3wt + 180°) +式屮人表示基波电流的有效值;?3 表示三次谐波电流的有效值。

变压器谐波试验相关的试验方法和指标嘿，咱今儿就来唠唠变压器谐波试验那些事儿！你知道吗，这变压器就好比是电力世界里的大力士，默默工作，为我们输送着稳定的电能。

可这大力士也得接受考验呀，谐波试验就是其中一项重要的检测呢！那这谐波试验到底咋做呢？简单来说，就是要给变压器来点特别的“刺激”，看看它在面对谐波这种小调皮的时候能不能扛得住。

比如说，我们会通过一些专门的设备，给变压器输入一些含有谐波成分的电流或电压。

这就好像给它出了一道难题，看它能不能顺利解题。

然后呢，我们就要关注那些关键的指标啦！就像我们评价一个人是不是优秀要看好多方面一样，变压器也有它的评判标准。

比如说谐波含量呀，这可太重要啦！如果谐波含量过高，那可不行，就像一个人老是发脾气，那肯定不正常呀！还有谐波畸变率，这就像是衡量一个人行为是否怪异的指标，要是畸变率太高，那可就说明变压器有点不对劲喽！再说说试验方法，那也是有讲究的。

不能随随便便就开始，得像准备一场重要考试一样，精心准备。

得选对合适的设备，就像战士得有称手的兵器。

然后要设置好各种参数，这就好比给游戏设定规则，规则不对可玩不转呀！你想想，要是变压器在谐波的冲击下都能稳稳当当，那我们用电不就更放心了嘛！这可不是小事儿啊，要是变压器出了问题，那影响可大了去了。

家里的电灯可能会忽明忽暗，电器说不定还会出故障呢！所以这谐波试验可真是马虎不得呀！而且哦，这试验可不是做一次就完事儿了，就像我们体检也不是只检一次呀。

得定期来检测检测，看看变压器有没有啥变化，是不是还那么厉害。

这就好比我们要时常关注自己的身体，有啥小毛病赶紧解决，别等问题大了才发现。

总之呢，变压器谐波试验可真是个重要的事儿，关系到我们每个人的用电安全和质量。

咱可不能小瞧了它，得认真对待，让变压器这个大力士一直保持健康强壮，为我们好好服务呀！你说是不是这个理儿呢？。

k系数变压器的谐波含量1.引言1.1 概述引言部分的概述应该包括对K系数变压器的基本概念和作用的简要描述。

可以写成如下形式：在现代工业中，电力质量的问题已经引起了广泛关注。

谐波是导致电力质量下降的重要因素之一。

为了解决谐波问题，K系数变压器应运而生。

K系数变压器是一种可以有效降低谐波含量的变压器。

它采用了特殊的设计和材料，以降低二次侧电流的谐波成分，从而提高了供电系统的电力质量。

K系数变压器的设计原理是根据谐波电流的频率和幅值特征来选择合适的铁芯材料和绕组结构，以有效地抑制谐波的生成和传输。

与传统变压器相比，K系数变压器能够有效地减少谐波的传输到供电系统中，降低了谐波对电力设备和电力系统的影响。

本文将重点介绍K系数变压器谐波含量的问题，并探讨影响谐波含量的因素和控制方法。

通过对K系数变压器的分析和研究，希望能给读者提供有关K系数变压器谐波含量的深入了解，并为电力质量的改善提供参考和指导。

1.2文章结构文章结构部分的内容应包括对整篇文章的大致内容和组织方式进行简要介绍。

文章结构部分的内容可以按以下方式编写：本文主要讨论K系数变压器的谐波含量问题。

文章包括以下几个部分：引言：主要介绍K系数变压器谐波含量问题的背景和意义。

正文：分为两个主要部分，分别是K系数变压器的基本原理和谐波产生的原因。

在基本原理部分，将介绍K系数变压器的工作原理和特点，包括其在电力系统中的应用。

在谐波产生的原因部分，将探讨K系数变压器中谐波产生的机制和影响因素。

结论：本部分将总结K系数变压器谐波含量的影响因素和控制方法。

进一步探讨如何降低谐波含量对电力系统的不良影响，提出相关的建议和措施。

通过以上结构的设置，读者将能够清晰了解到本文的主要内容和组织方式，从而更好地理解K系数变压器的谐波含量问题。

同时，此结构也为读者提供了一个清晰的阅读框架，在阅读过程中可以更好地跟随文章的思路和逻辑。

文章1.3 目的部分的内容如下：目的：本文旨在探讨K系数变压器的谐波含量及其对电力系统的影响。

变压器和电抗器产生谐波的原因变压器和电抗器在电力系统里就像两个有点小脾气的家伙，时不时就弄出点谐波来。

这谐波啊，就像平静湖面上突然泛起的乱波，搅得电力系统这一湖水不得安宁。

咱先说说变压器为啥会产生谐波。

变压器这东西，它的铁芯是非线性的。

这就好比一个人，不是那种直来直往、规规矩矩的性格。

正常情况下，电流和电压应该是好好地按照线性关系相处的，就像两个配合默契的伙伴，手拉手规规矩矩地走路。

可是呢，这变压器的铁芯非线性啊，就像突然有个调皮捣蛋的小鬼混进了这对伙伴中间，把它们的节奏全打乱了。

当电流通过这个铁芯的时候，电流就不再是那种整整齐齐的状态了，它会变形，就像好好的一块面团被人胡乱捏了一通，变得奇形怪状的，这就产生了谐波。

再看看电抗器。

电抗器就像是电力系统里的一个阻拦者，它阻碍电流的通过。

它产生谐波也有自己的门道。

比如说，在电抗器里有电感这个东西。

电感就像一个很固执的守门人，电流想顺利通过可没那么容易。

当电路中的电流发生变化的时候，这个电感就会按照自己的一套规则来行事。

这就好比一群人想要快速通过一道门，可门口站着一个很固执的守卫，按照他自己特殊的规则让人们一个一个慢慢地过。

这就导致电流的变化不再是平滑的了，就像一条原本顺畅流淌的小溪突然遇到了一堆石头的阻拦，水流就变得断断续续、起伏不定，于是谐波就产生了。

在实际的电力系统中，这就像是一个大家庭里有两个成员总是时不时地搞出点小状况。

就拿工厂里的电力设备来说吧，那些大型的变压器和电抗器如果产生谐波，就会影响到整个工厂的用电设备。

那些精密的仪器就像娇弱的小婴儿，一点点的谐波干扰就可能让它们出现故障。

这就好像在一个安静的教室里，突然有两个调皮的孩子在那里制造噪音，本来在认真学习的好学生都被打扰了。

还有啊，在电网中，这些谐波就像传染病一样会传播开来。

变压器产生的谐波可能会顺着线路跑到其他设备那里，电抗器产生的谐波也一样。

这就好比一个人得了感冒，在一个屋子里打个喷嚏，周围的人都可能被传染。