變壓器一經合閘，就會伴隨著勵磁涌流，勵磁涌流來的快，去的也快，去的快慢跟變壓器容量有關，容量越大，持續時間也就越長一些，但很快也能進入到穩態(磁路平衡)。



變壓器進入穩態后，勵磁電流將變得很小，根據KVL方程可得，U=-E+I0Z。這是變壓器在空載狀態下的相量關系，Z=r+jx，稱為漏阻抗，x為漏電感，x=ωL。-E=I0Zm，Zm=rm+jxm，rm為勵磁電阻，xm則為勵磁電抗，合起來的Zm則稱為勵磁阻抗。

由此可以看出，變壓器空載狀態下，相當于兩個阻抗值的串聯，一個是漏阻抗，另一個是勵磁阻抗。如下圖：



變壓器一經帶上負載，就變成了負載運行，變壓器副繞組上有電流通過，有了電流，就會產生磁勢I2N2。該磁勢與原邊繞組磁勢作用在同一磁路上，滿足I0N1=I1N1+I2N2的關系，所以，I0=I1+I2(N2/N1)，則I1=I0-I2(N2/N1)。這說明變壓器在負載運行時，原邊電流由兩部分組成，一部分為勵磁電流I0，與空載時勵磁電流相同，用于產生主磁通，另一部分為負載電流，用于平衡副繞組產生的磁通。



由此不難看出，主磁通是傳遞能量的紐帶，而它正是由勵磁電流I0作用的結果。

由I0=I1+I2(N2/N1)可知，變壓器空載情況下，原邊繞組的電流就是勵磁電流，而在負載情況下，勵磁電流的大小受副邊電流和電源電壓的影響。

若I0一味地增大意味著什么？那將意味著磁路飽和。前篇中說過，合閘瞬間，變壓器電能與磁能快速轉化，鐵芯中的磁通密度大大增強，鐵芯將嚴重飽和，由磁化曲線可知，越是飽和，產生一定磁通所需的電流就越大。



變壓器鐵芯一般選定額定點的磁通密度比材料的飽和磁通密度略低，這樣可充分利用材料，節省成本。變壓器鐵芯飽和后繼續增大勵磁電流，此時的磁通密度與勵磁電流將不能繼續保持原有的線性關系。也就是上面所說的，越是飽和，產生一定磁通所需的電流就越大，表現出來的現象就是一次側電流的勵磁分量顯著增大，變壓器損耗、發熱嚴重，甚至有燒毀的風險。

正因如此，對大型變壓器而言，都要求配置過勵磁保護，就是防止在系統異常時的鐵芯過飽和情況。

本篇說的是變壓器鐵芯飽和與勵磁電流的關系，鐵芯飽和對變壓器運行是不利的，必須加以關注，正確理解并對待它則顯得尤為重要。

作者：電氣星辰