非线性负荷的大量接入,使得电力系统中谐波污染越来越严重,电力滤波必不可少。感应滤波技术是发挥变压器电磁潜能实现谐波治理的有效滤波方法之一,该方法需将实现感应滤波所必须的滤波绕组集成于变压器之中;另外,舰船、配网箱式变电站等空间受到严格限制的场合,将滤波电抗器集成于变压器之中也有巨大的需求;论文将这两种方式统称为变压器集成滤波。变压器集成滤波将电力滤波器的一部分设备集成于变压器,从而达到更优的滤波效果或者大大减小滤波器的占用空间。论文对变压器集成滤波的基础理论及工程应用做了详细的研究,包括以下几个方面:(1)为实现抑制变压器的多个负载绕组谐波电流感应到供电绕组侧,解析了多绕组变压器集成感应滤波绕组所必须具备的阻抗条件及其绕组布置方案,阐述了全调谐感应滤波器的设计方法;通过分析集成感应滤波绕组的多绕组变压器谐波的电磁感应过程,揭示了感应滤波消除变压器铁心谐波磁通的本质;建立了集成感应滤波绕组的多绕组变压器的通用数学模型和等值电路;定义了谐波响应因子,并通过分析电网系统阻抗参数及滤波器参数扰动时谐波响应因子的变化趋势,解析了多绕组变压器感应滤波技术较强的抗干扰能力;得到了集成感应滤波绕组的多绕组变压器无功补偿量对短路电流影响较小的结论。(2)提出了一种新型的变压器集成滤波电抗器技术,使得滤波电抗器不占用额外体积。首先介绍了变压器集成滤波电抗器特殊的接线方式及线圈布置方法;其次,为实现变压器绕组与集成滤波电抗器绕组解耦,提出了三种有效的退耦方案;揭示了变压器集成滤波电抗器具有线性漏感特征的本质;另外,基于变压器集成滤波电抗器的构造特征,给出了集成滤波电抗器的工程设计方法;与此同时,推理了基于降阶电感矩阵的集成滤波电抗器耦合度和电感值的核算方法,并利用此方法研究了互感对变压器集成滤波电抗器运行性能的影响;最后,提出了一种基于受控电压源的变压器集成滤波电抗器建模新方法。(3)基于多绕组变压器集成感应滤波绕组理论,研制了集成感应滤波绕组的12脉波整流变压器和集成感应滤波绕组的220k V电力变压器。介绍了这两种变压器的主要参数和接线方式;对集成感应滤波绕组的12脉波整流变压器移相汇流滤波效果以及所采取的节能措施进行了分析;对集成感应滤波绕组的220k V电力变压器零序等值电路及并列运行负荷分配问题进行了研究;两套工程样机的测试结果验证了多绕组变压器集成感应滤波绕组理论的正确性。(4)基于变压器集成滤波电抗器理论,研制了应用于10k V配网箱式变电站的工程样机。建立了变压器集成滤波电抗器的电磁场有限元仿真模型和基于受控电压源的仿真模型;通过电磁场有限元模型仿真计算了滤波电抗器的电感值和耦合度,验证了变压器集成滤波电抗器设计方法和解耦方法的正确性,通过基于受控电压源的模型仿真验证了集成滤波技术具有良好的滤波效果;样机测试结果验证了变压器集成滤波电抗器具有高线性度、低耦合度、体积小、噪音低的优点。(5)对变压器同时集成感应滤波绕组与滤波电抗器的技术方案进行了理论探讨,给出了绕组布置方案,给出了滤波电抗器绕组与变压器绕组间互感对变压器铁芯谐波磁通及感应滤波效果影响的分析方法。论文通过系统深入地研究多绕组变压器集成感应滤波绕组和滤波电抗器理论,构建了一套比较完善的变压器集成滤波理论及应用研究体系,研究成果对积极推动新型电气装备和电力滤波技术的发展具有重要的意义。