商业建筑通常有一个delta-wye配置的208/120 V变压器为插座供电。连接到插座上的单相非线性负载产生三次谐波，这些谐波在中性点叠加。当这个中性电流到达变压器时，它被反射到delta初级绕组，在那里它导致过热和变压器故障。
变压器的另一个问题是铁芯损耗和铜损耗。变压器通常只额定60hz相电流负载。更高频率的谐波电流会由于涡流和磁滞而增加磁芯损耗，导致比相同的60赫兹电流产生更多的热量。
提供非线性负载的变压器应定期检查，以确认其运行在可接受的范围内。变压器对接地系统的完整性也至关重要。
因素
- 变压器负荷(kVA)
- 谐波频谱
- 总谐波失真
- a.电压THD
- b.当前THD
- 增殖系数
- 接地电流
变压器接地
变压器的正确接地是至关重要的。(表3.3)。NEC第250条一般和250-26条特别规定了SDS的接地要求。
解决方案
对于变压器相关的PQ问题，有许多解决方案:- 安装额外的配电变压器(独立衍生系统)
- 减免变形金刚
- 安装k级变压器
- 使用强制风冷
1.分离衍生系统(SDS)
配电变压器是独立衍生系统(SDS)的电源，该术语在NEC(第100条)中有定义。关键思想是，该变压器的二次是所有下游负载的新电源:这是开发PQ配电系统的强大概念。SDS实现了几个重要目标，这些目标都有利于PQ:
- 它建立了一个新的参考电压。
- 它通过减小(有时是急剧减小)负载与源之间的距离来降低源阻抗。
- 它实现了隔离。
- 建立了新的地面基准。
2.K-rated变形金刚
谐波使变压器发热，其速率比等效的基电流要大。这是因为它们的频率更高。变压器有三种加热效应，随频率增加:
- 磁滞。
- 涡流。
- 皮肤的效果。
k因数变压器的应用问题
k级变压器已得到广泛应用，但也存在一定的问题。许多顾问认为没有必要使用K-13以上等级的变压器，尽管K-20或更高等级的变压器可能作为集成配电单元(PDU)的一部分提供。
3.降额标准变压器
一些设施管理人员使用50%降额作为他们的变压器服务单相，主要非线性负荷的经验法则。这意味着150kva的变压器只能提供75kva的负载。降额曲线，摘自IEEE 1100-1992(翡翠书)，显示一个变压器60%的负载由SMPS(开关模式电源)组成，这当然是可能的在商业办公大楼，实际上应该降额50%。
4.强制风冷
如果热是问题，冷却就是解决办法。打开风扇，打开变压器，使用强制风冷。一些有经验的人估计，这个数字会高出20- 30%。无论如何，它只能有所帮助。阅读完整的论文，以获得关于如何正确测量的详细信息、插图和说明。