變壓器是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，負責(zé)將電壓從一個等級轉(zhuǎn)換到另一個等級，以實現(xiàn)電能的高效傳輸與分配。然而，在這個能量轉(zhuǎn)換的過程中，變壓器本身也會產(chǎn)生能量損失，這些損失統(tǒng)稱為“損耗”。了解并區(qū)分這些損耗對于評估變壓器性能、進行維護以及確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運作至關(guān)重要。

變壓器的兩大主要損耗：空載損耗與負載損耗

變壓器的損耗主要分為兩大類：

空載損耗（鐵損）

空載損耗，顧名思義，是指變壓器在沒有連接任何負載（即二次側(cè)開路）的情況下所產(chǎn)生的能量損耗。即使變壓器只是通電而沒有輸出功率，這部分損耗依然存在。它主要發(fā)生在變壓器的鐵心中，因此也被稱為鐵損。

鐵損主要由以下兩個部分組成：

◆ 磁滯損耗：當(dāng)交流電通過變壓器線圈時，會在鐵心內(nèi)產(chǎn)生交變磁場。鐵心材料的磁性會隨著磁場的變化而反復(fù)磁化和去磁化，這個過程會導(dǎo)致內(nèi)部能量損耗，并轉(zhuǎn)化為熱量。這種損耗與鐵心材料的磁滯特性有關(guān)。

◆ 渦流損耗：變壓器鐵心中變化的磁場，會依據(jù)電磁感應(yīng)原理，在鐵心內(nèi)部感應(yīng)出環(huán)狀的電流，這些電流就像水中的漩渦，故稱為“渦流”。渦流在鐵心本身的電阻上產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致能量損失。為了有效降低渦流損耗，變壓器的鐵心通常會采用薄片狀的硅鋼片疊壓而成，并在片與片之間涂覆絕緣材料，以增加渦流的電阻路徑。

鐵損的大小主要取決于變壓器鐵心的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及施加電壓的頻率和大小，與變壓器所承受的負載大小無關(guān)。

負載損耗（銅損）

負載損耗是指變壓器在帶有負載運行時，電流流經(jīng)變壓器繞組（線圈）所產(chǎn)生的能量損耗。由于變壓器的繞組大多采用銅線制成，因此這部分損耗通常被稱為銅損。

銅損的主要來源是繞組的電阻：

◆ 當(dāng)電流通過變壓器一次側(cè)和二次側(cè)繞組的電阻時，會根據(jù)焦耳定律 (P=I2R)，產(chǎn)生熱量。這意味著流過繞組的電流越大，銅損就越大。

◆ 因此，變壓器所承受的負載越重，流經(jīng)繞組的電流就越大，其銅損也就越高。在變壓器達到額定負載時，銅損會達到最大值。