變壓器諧波解決方案

  在電力系統中，變壓器總容量一般是發電機總容量的4倍以上，它是系統普遍存在的諧波源。由于變壓器在系統中的數量很大，因此，變壓器向系統注入的諧波不容忽視。在變壓器正常運行的情況下，電壓為額定電壓，鐵芯工作在線性范圍內，產生的諧波含量很小。但在輕載運行時，由于負荷下降導致電壓升高，鐵芯的飽和程度加深，使得鐵芯此時運行在非線性段，且此時的勵磁電流占總電流的比重較大，故產生的諧波對系統影像較大；另外，當變壓器流過直流時，鐵芯的飽和程度會很快加重，勵磁電流顯著增加，導致諧波含量增大。在系統出現暫態過程，變壓器鐵芯的飽和特性導致電流波形畸變的更加嚴重。

一、電力系統諧波的抑制與消除方法
1、從改變非線性負荷本身性能考慮。減少它們注入系統中的諧波電流或是與非線性負荷并聯適當的補償裝置，使它們的電流與負荷電流互相補償，從而使從系統吸收的總電流和系統的電源電壓保持一致，也可以向非線性負荷的電源變壓器注入諧波電流來抵消注入系統的諧波電源。
2、不改變注入系統的諧波電流的大小，而只是設法改變諧波電流的流向來消除和防止諧波的影響。例如，適當的配制電力電容器或者是改變電力電容器組的配置點，從而使諧波電流流經危害較小的路徑；或者使電容器容抗與電網感抗所組成的等效電路的諧振自然頻率改變，避開與變壓器諧波電流的諧振；再如，在變壓器供給易受諧波影響易受用電設備的進口處并聯濾波器，使得諧波在電源入口處被旁路；還可以利用變壓器繞組的接線方式來抑制諧波，考慮到對稱三相變壓器原邊或副邊的任何一個繞組連接成三角形，給三倍次諧波提供通路以抑制嚴重影響電壓波形的三倍次諧波。

二、變壓器諧波的產生
  變壓器的諧波電流是由其勵磁回路的非線性導致的。加在變壓器的電壓通常是正弦電壓，因此，變壓器鐵芯中的磁通也是按照正弦規律變化的，但是，由于鐵芯磁化曲線的非線性，產生正弦磁通的勵磁電流也只能是非線性的，勵磁電流已經變為尖頂波了，用傅里葉級數進行分解可得，其中含有全部奇次諧波，其中，三次諧波最大。

三、諧波對變壓器的危害
  對變壓器而言，諧波電流會導致變壓器的銅損及雜散損耗增加，諧波電壓會增加鐵損。與純正基本波運行的正弦電流及電壓相比較，諧波對變壓器的整體影響是溫升較高。
  需注意的是：這些由諧波所導致的額外損失與電流和頻率的平方成正比，進而導致變壓器的基波負載容量下降。而當你為非線性負載選擇正確的變壓器額定容量時，應考慮足夠的降載因子，以確保變壓器溫升在允許的范圍內。
  還應注意的是：用戶由于諧波所造成的額外損失將按所消耗的能量（千瓦時）反映在電費上，而且，諧波還會導致變壓器的噪聲增加。