諧波對變壓器的影響

變壓器不產(chǎn)生諧波。變壓器有初級繞組和次級繞組，它們本質(zhì)上是感應的。感應負載的電流隨外加電壓呈線(xiàn)性變化。然而，變壓器在兩種情況下產(chǎn)生諧波。

當變壓器通電時(shí)，它所吸收的磁化電流是非線(xiàn)性的，并產(chǎn)生諧波。這是因為，當變壓器通電時(shí)，反電動(dòng)勢為零，變壓器產(chǎn)生巨大的非正弦磁化電流。磁化電流具有豐富的二階諧波電流。

第二種情況是變壓器的過(guò)勵磁。過(guò)勵磁意味著(zhù)變壓器在比額定磁通密度更高的磁通密度下運行。變壓器在過(guò)勵磁作用下產(chǎn)生五次諧波電流。上述兩種情況發(fā)生的時(shí)間很短，因此二階和五階諧波不是一個(gè)嚴重的問(wèn)題。

變壓器的主要功能是給負載供電。負載的性質(zhì)決定了負載電流波形是否具有諧波。如果負載是線(xiàn)性的，則不產(chǎn)生諧波;如果負載是非線(xiàn)性的，則在電網(wǎng)中產(chǎn)生諧波。

為了更好地控制驅動(dòng)器，電力電子技術(shù)在當今得到了廣泛的應用，此外，它還被用于節能。如果使用的轉換器和/或逆變器為6脈沖配置，則第5次和第7次低階諧波占主導地位，并且由于低階諧波的幅度比高階諧波的幅度更大，因此對電力系統有害。負載產(chǎn)生的任何諧波電流都在變壓器的一次和二次回路中流動(dòng)。

變壓器應該以其額定千伏安的電壓供給正弦電流。但是，如果電流流過(guò)變壓器繞組，則會(huì )對變壓器的性能產(chǎn)生不利影響。如果諧波電流的幅值較大，也會(huì )使變壓器的輸入電壓發(fā)生畸變。諧波對變壓器的性能有以下不利影響。

諧波對鐵損的影響變壓器的鐵芯或鐵損是由于渦流損耗和磁滯損耗而產(chǎn)生的損耗。磁滯損耗與頻率成正比，渦流損耗與頻率的平方成正比。因此，很明顯，鐵損失隨著(zhù)頻率的增加而增加。諧波電流是基頻的整數倍，諧波電流的頻率可以是100hz、150Hz、200Hz、250hz等。因此，當富諧波電流通過(guò)變壓器時(shí)，變壓器的鐵損增大。

諧波對銅損耗的影響電流在導體外表面流動(dòng)的趨勢被稱(chēng)為趨膚效應。高頻電流傾向于在導體的外表面流動(dòng)。當電流流過(guò)導體的外表面時(shí)，導體的有效橫截面積減小。有效橫截面積的減小導致導體電阻的增大。導體的電阻越高，變壓器中的銅損耗(I^2R)越大。因此，變壓器的銅損隨諧波電流的增大而增大。

諧波對變壓器效率的影響

變壓器的效率定義為輸出功率與輸入功率之比。效率=輸出功率/輸入功率=輸入功率-損耗/輸入功率= 1 -損耗/輸入功率

隨著(zhù)變壓器諧波損耗的增加，變壓器的效率也隨之下降。

無(wú)諧波電流時(shí)，變壓器工作在X kVA，為控制變壓器溫升，在有諧波電流時(shí)，變壓器工作在X kVA以下。簡(jiǎn)而言之，如果變壓器要在諧波強電流中運行，我們可以說(shuō)變壓器需要降級。如果已知負載特性為非線(xiàn)性且總諧波失真(THD)為負載已知時(shí)，必須選擇逆變器占空的變壓器，使變壓器可靠運行。諧波電流引起變壓器輸入端的電壓畸變。電壓中的諧波畸變會(huì )對變壓器的工作性能產(chǎn)生以下不良影響。