近年来,随着高压、特高压直流输电的发展,交直流深度耦合,加之电力电子设备的广泛应用,电网中电磁环境愈加复杂,谐波污染愈加严重。变压器作为电网中的核心电力设备之一,负责电能的变送及传输。铁心是变压器的关键部件,其损耗值在变压器总损耗中占比较大,因此,准确计算变压器铁心在复杂谐波激励下的损耗对于优化大型电力变压器的结构及提高电力系统中电能的传输效率至关重要。变压器铁心由数以万计的硅钢片叠积而成,硅钢片的磁性能具有非线性、各向异性的特点,这使得铁心磁化特性和损耗特性的分析具有一定难度。同时,复杂谐波激励下,变压器铁心的磁化特性和损耗特性呈现出与正弦激励下不同的特征。基于以上两点,本文围绕谐波激励下变压器铁心磁化特性和损耗特性进行分析,并针对铁心损耗的计算展开具体工作。论文的主要工作如下:1.硅钢材料磁性能的测量是铁心损耗计算的基础工作。本文搭建了基于Epstein方圈法的硅钢片磁性能测量系统,对铁心材料的磁性能进行测量。引入传统铁心工艺系数来弥补单片硅钢片和叠片铁心磁性能的差异对损耗计算的影响,同时,考虑到磁通密度在铁心“接缝区”和“柱轭区”分布不均的特点,对传统铁心工艺系数进行改进。2.搭建谐波激励下铁心磁损耗测试平台,对谐波激励下铁心的磁化特性及损耗特性进行分析,并进一步考察谐波特征量（谐波含量、谐波阶次及谐波相位）对变压器铁心磁化特性和损耗特性的影响规律。3.分析原始Steinmetz公式用于谐波激励下铁心损耗计算时的适用性,对Steinmetz修正公式、广义Steinmetz公式、广义Steinmetz改进公式及波形系数法进行理论推导。针对复杂谐波激励下变压器铁心损耗的计算问题,结合改进铁心工艺系数考察以上公式的准确性。基于广义Steinmetz改进公式的计算结果,总结不同谐波含量、谐波阶次及谐波相位对变压器铁心磁损耗的影响规律。4.采用均匀化处理方法对叠片铁心建模,并考虑硅钢材料弱磁区的磁化特性,实现了谐波激励下叠片铁心电磁场的准确求解。为了考虑局部磁滞回环对铁心损耗的影响,利用有限元软件Mag Net,结合改进铁心工艺系数,提出了一种可以考虑局部磁滞回环的铁心损耗计算方法,将该铁心损耗计算方法的计算结果与广义Steinmetz改进公式的计算结果进行对比。