变压器一经合闸，就会伴随着励磁涌流，励磁涌流来的快，去的也快，去的快慢跟变压器容量有关，容量越大，持续时间也就越长一些，但很快也能进入到稳态(磁路平衡)。



变压器进入稳态后，励磁电流将变得很小，根据KVL方程可得，U=-E+I0Z。这是变压器在空载状态下的相量关系，Z=r+jx，称为漏阻抗，x为漏电感，x=ωL。-E=I0Zm，Zm=rm+jxm，rm为励磁电阻，xm则为励磁电抗，合起来的Zm则称为励磁阻抗。

由此可以看出，变压器空载状态下，相当于两个阻抗值的串联，一个是漏阻抗，另一个是励磁阻抗。如下图：



变压器一经带上负载，就变成了负载运行，变压器副绕组上有电流通过，有了电流，就会产生磁势I2N2。该磁势与原边绕组磁势作用在同一磁路上，满足I0N1=I1N1+I2N2的关系，所以，I0=I1+I2(N2/N1)，则I1=I0-I2(N2/N1)。这说明变压器在负载运行时，原边电流由两部分组成，一部分为励磁电流I0，与空载时励磁电流相同，用于产生主磁通，另一部分为负载电流，用于平衡副绕组产生的磁通。



由此不难看出，主磁通是传递能量的纽带，而它正是由励磁电流I0作用的结果。

由I0=I1+I2(N2/N1)可知，变压器空载情况下，原边绕组的电流就是励磁电流，而在负载情况下，励磁电流的大小受副边电流和电源电压的影响。

若I0一味地增大意味着什么？那将意味着磁路饱和。前篇中说过，合闸瞬间，变压器电能与磁能快速转化，铁芯中的磁通密度大大增强，铁芯将严重饱和，由磁化曲线可知，越是饱和，产生一定磁通所需的电流就越大。



变压器铁芯一般选定额定点的磁通密度比材料的饱和磁通密度略低，这样可充分利用材料，节省成本。变压器铁芯饱和后继续增大励磁电流，此时的磁通密度与励磁电流将不能继续保持原有的线性关系。也就是上面所说的，越是饱和，产生一定磁通所需的电流就越大，表现出来的现象就是一次侧电流的励磁分量显著增大，变压器损耗、发热严重，甚至有烧毁的风险。

正因如此，对大型变压器而言，都要求配置过励磁保护，就是防止在系统异常时的铁芯过饱和情况。

本篇说的是变压器铁芯饱和与励磁电流的关系，铁芯饱和对变压器运行是不利的，必须加以关注，正确理解并对待它则显得尤为重要。

作者：电气星辰