繞在同一個鐵芯上的兩個或多個繞組，在初級繞組上施加一個電壓，根據電磁感應原理，電流會在初級繞組中產生一個交變磁場，透過鐵芯，此磁場開始切割其它繞組，於是就會在其它繞組中產生感應電動勢。

變壓器是一種靜止電器，它透過線圈間的電磁感應，利用電磁感應定律，將一種電壓等級的交流電能轉換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能。

只要(1)磁通有變化量；(2)一、二次繞組的匝數不同，就能達到改變壓的目的。

變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。兩繞組只有磁耦合沒電聯絡。在一次繞組中加上交變電壓，產生交鏈一、二次繞組的交變磁通，在兩繞組中分別感應電動勢。

當原邊繞組接到交流電源時，繞組中便有交流電流流過，並在鐵心中產生與外加電壓頻率相同的磁通，這個交變磁通同時交鏈著原邊繞組和副邊繞組。原、副繞組的感應分別表示為：

則：

變比k：表示原、副繞組的匝數比，也等於原邊一相繞組的感應電勢與副邊一相繞組的感應電勢之比。

改變變壓器的變比，就能改變輸出電壓。但應注意，變壓器不能改變電能的頻率。

電力變壓器的分類：

變壓器的種類很多，可按其用途、相數、結構、調壓方式、冷卻方式等不同來進行分類。

按用途分類：升壓變壓器、降壓變壓器；

按相數分類：單相變壓器和三相變壓器；

按線圈數分類：雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器；

按鐵心結構分類：心式變壓器和殼式變壓器；

按調壓方式分類：無載（無勵磁）調壓變壓器、有載調壓變壓器；

按冷卻介質和冷卻方式分類：油浸式變壓器和乾式變壓器等；

按容量大小分類：小型變壓器、中型變壓器、大型變壓器和特大型變壓器。

基本結構：

一、鐵心：

1.鐵心的材料

採用高磁導率的鐵磁材料—0.35～0.5mm厚的矽鋼片疊成。

為了提高磁路的導磁效能，減小鐵心中的磁滯、渦流損耗。變壓器用的矽鋼片其含矽量比較高。矽鋼片的兩面均塗以絕緣漆，這樣可使疊裝在一起的矽鋼片相互之間絕緣。

2.鐵心形式

鐵心是變壓器的主磁路，電力變壓器的鐵心主要採用心式結構 。

二、繞組：

1.繞組的材料

銅或鋁導線包繞絕緣紙以後繞制而成。

2.形式

圓筒式、螺旋式、連續式、糾結式等結構。為了便於絕緣，低壓繞組靠近鐵心柱，高壓繞組套在低壓繞組外面，兩個繞組之間留有油道。變壓器繞組外形如圖所示 。

三、油箱及其他附件：

1.油箱

變壓器油的作用：加強變壓器內部絕緣強度和散熱作用。

要求：用質量好的鋼板焊接而成，能承受一定壓力，某些部位必須具有防磁化效能。

形式：大型變壓器油箱均採用了鐘罩式結構；小型變壓器採用吊器身式。

2.儲油櫃

作用：減少油與外界空氣的接觸面積，減小變壓器受潮和氧化的機率。

在大型電力變壓器的儲油櫃內還安放一個特殊的空氣膠囊，它透過呼吸器與外界相通，空氣膠囊阻止了儲油櫃中變壓器油與外界空氣接觸。。

3.呼吸器

作用：內裝矽膠的乾燥器，與油枕連通，為了使潮氣不能進入油枕使油劣化。

矽膠對空氣中水份具有很強的吸附作用，乾燥狀態狀態為蘭色，吸潮飽和後變為粉紅色。吸潮的矽膠可以再生。

4.冷卻器

作用：加強散熱。

裝配在變壓器油箱壁上，對於強迫油迴圈風冷變壓器，電動泵從油箱頂部抽出熱油送入散熱器管簇中，這些管簇的外表受到來自風扇的冷空氣吹拂，使熱量散失到空氣中去，經過冷卻後的油從變壓器油箱底部重新回到變壓器油箱內。

5.絕緣套管

作用：使繞組引出線與油箱絕緣。

絕緣套管一般是陶瓷的，其結構取決於電壓等級。1kV以下采用實心磁套管，10～35kV採用空心充氣或充油式套管，110kV及以上採用電容式套管。為了增大外表面放電距離，套管外形做成多級傘形裙邊。電壓等級越高，級數越多。

6.分接開關

作用：用改變繞組匝數的方法來調壓。

一般從變壓器的高壓繞組引出若干抽頭，稱為分接頭，用以切換分接頭的裝置叫分接開關。

分接開關分為無載調壓和有載調壓兩種，前者必須在變壓器停電的情況下切換；後者可以在變壓器帶負載情況下進行切換。分接開關安裝在油箱內，其控制箱在油箱外，有載調壓分接開關內的變壓器油是完全獨立的，它也有配套的油箱、瓦斯繼電器、呼吸器。

7.壓力釋放閥

作用：為防止變壓器內部發生嚴重故障而產生大量氣體，引起變壓器發生爆炸。

8.氣體繼電器（瓦斯繼電器）

作用：變壓器的一種保護裝置，安裝在油箱與儲油櫃的連線管道中，當變壓器內部發生故障時（如絕緣擊穿、匝間短路、鐵芯事故、油箱漏油使油麵下降較多等）產生的氣體和油流，迫使氣體繼電器動作。輕者發出訊號，以便執行人員及時處理。重者使斷路器跳閘，以保護變壓器。

變壓器的銘牌資料說明：

一、型號

型號表示一臺變壓器的結構、額定容量、電壓等級、冷卻方式等內容。

例如：SL-500/10：表示三相油浸自冷雙線圈鋁線，額定容量為500kVA，高壓側額定電壓為10kV級的電力變壓器。

再如：OSFPSZ-250000/220表明自耦三相強迫油迴圈風冷三繞組銅線有載調壓，額定容量250000kVA，高壓額定電壓220kV電力變壓器。

二、額定值

額定執行情況：製造廠根據國家標準和設計、試驗資料規定變壓器的正常執行狀態。

表示額定執行情況下各物理量的數值稱為額定值。額定值通常標註在變壓器的銘牌上。變壓器的額定值主要有：

額定容量SN：銘牌規定在額定使用條件下所輸出的視在功率。

原邊額定電壓U1N：正常執行時規定加在一次側的端電壓，對於三相變壓器，額定電壓為線電壓。

副邊額定電壓U2N：一次側加額定電壓，二次側空載時的端電壓。

原邊額定電流I1N：變壓器額定容量下原邊繞組允許長期透過的電流，對於三相變壓器，I1N為原邊額定線電流。

副邊額定電流I2N：變壓器額定容量下原邊繞組允許長期透過的電流，對於三相變壓器，I2N為副邊額定線電流。

單相變壓器額定值的關係式：

三相變壓器額定值的關係式：

額定頻率fN：中國工頻：50Hz；還有額定效率、溫升等額定值。

變壓器的空載執行：

變壓器空載執行是指變壓器原邊繞組接額定電壓、額定頻率的交流電源，副邊繞組開路時的執行狀態。

主磁通與漏磁通的區別：

各電磁量參考方向的規定：

一次側遵循電動機慣例，二次側遵循發電機慣例。

強調：磁通與產生它的電流之間符合右手螺旋定則；電動勢與感應它的磁通之間符合右手螺旋定則。

一、空載時各物理量產生的因果關係

電勢與磁通的大小和相位關係

設主磁通按正弦規律變化,根據電磁感應定律可推匯出原繞組感應電勢：

同理可得：

所以，變壓器原、副繞組的感應電勢大小與磁通成正比，與各自的匝數成正比，感應電勢在相位上滯後磁通90°。

三、原邊漏電抗和激磁電抗

1.原邊漏電抗

2.激磁電抗

3.漏磁通感應的電動勢—漏電動勢

根據主電動勢的分析方法，同樣有：

漏電動勢也可以用漏抗壓降來表示，即

由於漏磁通主要經過非鐵磁路徑,磁路不飽和,故磁阻很大且為常數,所以漏電抗X1很小且為常數,它不隨電源電壓負載情況而變。