特高压直流输电技术的快速发展，导致电力系统中电压和电流波形畸变，造成电网中严重的谐波污染。换流变压器以及平波电抗器作为特高压直流输电系统中的重要设备，在负载运行时，其绕组电流中往往会伴随着高次谐波，使得变压器损耗、温升和噪声增加，易造成局部过热危险，影响变压器的正常运行。因此，研究畸变磁通作用时变压器铁心及结构件的损耗特性是十分必要的。
　　准确地磁特性测量是进行铁心磁损耗计算与分析的基础。本文基于产品级变压器铁心实验模型，搭建了能够产生任意谐波激励波形的磁性能测试平台，采用磁通密度可控的实验方案，详细考察和分析了谐波相位、谐波含量以及谐波阶次对磁滞特性和损耗特性的影响规律。
　　基于磁性能测试平台测量所得实验数据，首先对标准正弦激励下经典Steinmetz公式和Bertotti损耗分离模型进行参数辨识并验证；其次基于经典Steinmetz公式和Jordan公式，采用傅里叶分解法对畸变磁通作用时的磁损耗进行计算，并通过理论分析和推导提出了基于经典Steinmetz公式采用等效频率处理技术计算畸变磁通条件时铁心损耗的方法；同时，基于损耗分离理论，综合考虑畸变磁通波形特征量对磁损耗的影响，通过引入修正因子，建立了改进的Bertotti损耗模型；最后，采用等效均匀化方法对磁导率及电导率进行处理，建立了三维铁心仿真模型，考虑弱磁区域磁化特性的影响，降低了铁心低磁密端计算误差，并借助电磁场数值分析软件MagNet，提出了一种计算畸变磁通条件下铁心损耗的有效方法。本文所得结果和结论对变压器的优化设计以及产品的发热分析具有重要的工程意义和应用前景。