上海市质量监督检验技术研究院 朱伟庆

0 引言

近年来，随着电力电子技术的发展，非线性负载得到了广泛应用，如应用于节能领域的变频器、节能灯已经非常普及。非线性负载带来的谐波问题也逐渐浮现出来，成为人们不得不面对的问题。中频炉在工作中需进行交直流转换，同时不可避免的产生大量5次、7次谐波电流。谐波给电网其它负载带来安全问题的同时也造成变压器自身损耗增加。日本中部电力公司提供的资料中，甚至认为当5次谐波含量I5/I1为10%时，就能使变压器损耗比不存在谐波时的损耗增大10%。本文分析了谐波造成变压器损耗的机理，同时对某企业的一台容量750kVA的中频炉进行用电情况的实测，对比其在谐波治理前后变压器的损耗。

1 变压器损耗分析

变压器的总损耗可分为空载损耗和负载损耗两部分，其中空载损耗由铁心中的磁滞损耗和涡流损耗组成，是变压器铁心内的励磁电流引起磁通变化产生的损耗。负载损耗包括绕组中的直流电阻损耗、涡流损耗和杂散损耗，是负载电流通过变压器绕组产生的损耗。在带负载运行的状态下，空载损耗只占变压器总损耗的一小部分，一般情况下可忽略不计，所以变压器损耗主要是负载损耗。变压器谐波损耗的大小，一方面取决于运行中谐波电压和谐波电流的大小，另一方面还取决于变压器内部参数与频率的关系。谐波电压和谐波电流的大小与系统运行情况有关，而变压器内部参数的频率特性与变压器的具体结构有关，故实际谐波造成的变压器的损耗需由工程实测得到。……