(贵州电网有限责任公司毕节供电局551700)
摘要：技术人员通过变压器谐波损耗模型，对变压器谐波损耗的影响因素进行分析，凭借电路理论的相关知识，从而计算出变压器谐波损耗的各项参数。技术人员通过变压器谐波损耗在线监测方法，结合实验操作，对变压器谐波损耗受谐波次数和变压器负载的影响情况进行了分析，由于变压器一次侧谐波电流不会对变压器谐波损耗造成影响，所以基于变压器谐波损耗模型，技术人员不需要对其进行检测；通过对谐波次数所造成的变压器损耗进行分析，变压器谐波损耗的所有参数中，配电网3次与5次谐波所造成的谐波损耗比重最大，所以为了确保变压器的正常运行，技术人员可对3次和5次谐波采取有效的降耗措施。
关键词：变压器；谐波损耗；影响
变压器的正常运行对于电力系统的稳定有着重要的作用，降低变压器的谐波损耗对于电网的良好发展有着极大的意义，也是保障正常供电的有效途径，这样才能更好为社会和人们服务。随着电网的不断发展，其结构也更为复杂，变压器谐波损耗受谐波次数和变压器负载的影响也更大，对变压器的正常运行造成了严重的影响，从而造成电网在供电过程中出现很大的问题，也危害到电网自身的安全。本文基于变压器谐波损耗模型对变压器谐波损耗的具体情况与影响因素进行了合理分析，提出了一些有效的建议。
变压器谐波损耗模型
图1（变压器T型等效电路）
如图1，显示的是变压器T型等效电路图。图中的Rm指的是激磁电阻，Xm指的是激磁电抗，R1和R2分别为原端电阻和副端电阻，X1和X2指的是原端电抗和副端电抗。技术人员对变压器等效电路参数进行了合理计算，通过变压器短路试验和开路试验的方法，结合叠加原理和集肤效应，建立出变压器谐波等效模型。技术人员通过变压器开路试验，计算出了激磁电阻和激磁电抗的参数，通过短路试验计算出了原端电抗和副端电抗的参数。
图2（变压器开路试验）
如图2，显示的是变压器开路试验的原理图。当技术人员进行变压器开路试验时，需在低压侧加压、高压侧开路，确保变压器开路试验的安全性。技术人员将二次侧开路后，试验的结果是二次侧的值,必须将其值归算到高压侧，归算公式如下：
图3（变压器短路试验）
如图3，显示的是变压器短路试验的原理图。当技术人员进行变压器短路试验时，需将二次侧绕组进行短路处理，在一次侧加电压，之后将功率和电流导入。在变压器短路试验中，技术人员可以不对激磁电流和铁耗进行考虑，因为正常试验时，电压较小，所以导致磁通较小。技术人员可以通过专门的公式计算出变压器的短路阻抗，从而得出一次电阻和二次电阻消耗的短路输入功率最高。在实际工作中，为了将一次侧电阻和二次侧电阻良好分离，通常采用两者相等的计算方法进行计算。受集肤效应的作用，当变压器中的谐波对其造成影响时，会导致其各项参数发生改变。技术人员可以将各次谐波分量看作很多个独立电流源，通过叠加原理将其在变压器上进行叠加，从而建立变压器的谐波等效模型。
图4（变压器等效模型图）
如图4，显示的是变压器等效模型图。谐波次数为n,In(1)和In(2)分别为一次侧所加的谐波电流和二次侧所加的谐波电流。第n次谐波作用下变压器一次侧绕组的电阻和电抗分别为Rn(1)和Xn(1),而第n次谐波作用下的二次绕组分别为Rn(2)和Xn(2)，第n次谐波作用下的激磁阻抗和激磁电抗分别为Rn(m)和Xn(m)。为了更好地对变压器谐波损耗进行计算，技术人员需将二次侧纳入电抗、电阻、激磁阻抗以及激磁电阻，在获取各项参数时，技术人员就不用对一次侧进行考虑，只需对二次侧中的谐波电流进行测量，从而将计算过程进行了较大的简化。技术人员可以采取集肤效应的方法，通过对变压器谐波等效模型各项参数的分析，从而计算出各次谐波损耗的参数值。技术人员可以通过一定的公式运算得知，导体的阻抗与其工作频率有很大的关系，工作频率高，则阻抗高；工作频率低，则阻抗低。通过专门的公式，技术人员可以得出谐波次数与变压器损耗之间的关系，也可以得出变压器谐波的总损耗。
变压器谐波损耗影响因素
表1（变压器谐波损耗模型参考值）
技术人员通过变压器谐波等效模型，可以分析出谐波次数和变压器负载不平衡是造成变压器谐波损耗的主要因素。如表1，其显示的是变压器谐波损耗模型参数值。技术人员采用特定连接方式的变压器，将其额定容量设置为30KVA，将一次侧和二次侧的额定电压比设置为10/0.4KV，设置额定频率为50HZ，通过变压器的各种试验原理，从而计算出变压器谐波模型的各项参数，谐波次数为图中的n。
技术人员在确保变压器三相负载平衡并且功率较稳定时情况下，为了更好改变变压器的谐波电流，可以对变压器各次谐波含有率进行改变，最终得出谐波次数与谐波损耗之间的关系，即当变压器谐波含有率相同时，变压器谐波损耗值随谐波次数的增加而增加。变压器谐波含有率越低，则谐波损耗越小；谐波含有率越高，则谐波损耗越大。
技术人员通过对变压器单相运行、两相运行和三相运行时谐波含有率的不同情况进行分析，从而得出谐波损耗的变化规律，变压器三相负载越大，变压器损耗则更严重。
实验与数据分析
技术人员通过对变压器谐波损耗在线监测和分析情况进行实验，从而更好地对其产生的结果进行验证，确保其正确性和可行性。为了更好得出变压器谐波参数，技术人员可以基于变压器的铭牌数据以及变压器电路模型理论，通过变压器谐波损耗分析软件建立变压器空载试验模型和负载试验模型，从而得出各项参数值。如表2，谐波次数为图中的n。
表2（变压器谐波损耗模型参考值）
在实验过程中，技术人员需将上钳式电流互感器与变压器的原端和副端相连，通过变压器谐波损耗采集终端，对变压器负载处于非线性负载和线性负载时变压器的谐波损耗值进行测量，并将其值与变压器传统模型与简化模型的参数值进行对比，从而证明出简化模型的有着较高可行度。
在具体实验过程中，为了更好地对变压器三相不平衡运行时的谐波损耗进行分析，所以技术人员只是适当调整了变压器副端三相的负载大小，没有改变变压器的整体负载功率和负载类型。在实际的情况中，由于线性负载中谐波的损耗很小，所以技术人员可以不对其进行考虑，但需将重点放在非线性负载上，因为其是变压器谐波损耗的主要原因。
结束语
随着电网的不断发展，变压器的安全性越来越受到相关部门的重视，其不仅会对电网的正常运行以及其安全性造成较大的影响，还会阻碍电能的正常供应，从而给人们的生活带来不便。本文通过对三相不平衡和谐波次数对变压器造成的损耗影响进行分析，结合变压器谐波损耗模型的在线监测，从而得出了一些有效的相关参数。变压器谐波简化模型的建立，不仅为技术人员对影响变压器谐波损耗因素的分析带来了便利，与传统变压器谐波模型相比，简化了各项参数计算的过程，其计算结果也更具有准确性和可行度。为了更好地降低变压器的谐波损耗，工作人员还必须对电网中的3次和5次谐波进行有效调整，并实行三相不平衡无功补偿策略。为了促进电网的正常运行，工作人员还必须对非线性负载的参数进行合理设置，降低其对变压器所造成的影响。
参考文献
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论文作者:梁正波
论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿
论文发表时间:2016/4/19
标签：谐波论文; 变压器论文; 技术人员论文; 模型论文; 负载论文; 参数论文; 电抗论文; 《电力设备》2015年第9期供稿论文;