• 1.鐵心：構成主磁路，機械骨架，由矽鋼片疊成
• 材料：0.35~0.5mm厚塗有絕緣漆膜的矽鋼片，導磁性能好，可減少鐵損。
• 鐵心結構：捲鐵式變壓器和組式變壓器
• 疊片方式：交疊式疊裝

• 2.線圈：導電部分，鋼線或鋁線
• *為便於線圈和鐵心絕緣，低壓靠近鐵心柱在裏面，高壓在外面。
• 線圈在鐵心上排列方式：交迭式、同心式

下圖中看到變壓器由提供磁通路徑的閉合鐵心，及繞在鐵心上的兩個線圈繞組組成，其中接電源u1的繞組可以叫一次側繞組，其匝數為N1，另一個繞組接負載， 叫做二次側繞組，其數匝數為N2。一次側繞組有時又叫原邊繞組，二次側繞組又叫副繞組。\( e1 = -N1d\Phi / dt \)    \(e2 = -N2d\Phi/ dt \)
當原邊繞組接交流電後，一次側繞組產生一個交流電流i0， 該電流產生一個交變磁勢F0=N1i0，F0在鐵心中產生一個交變的磁通\( \Phi \)。\( \Phi \)又在兩個繞組中感應出交流電勢e1和e2，e1與e2的有效值分別為E1和E2，如果略去變壓器自身的電阻壓降及漏抗壓降則 E1 / E2 = N1 / N2

圖為變壓器空載運行情況。一次側接到額定電壓u1的電源上，二次側繞組開路---變壓器空載運行。一次側接電壓u1，一次側繞組中的電流i0為空載電流,i0產生空載磁勢F0=-i0×N1，F0產生磁通\( \Phi \)，所以F0又叫勵磁磁勢。勵磁磁勢產生的磁通分為兩部分，一部分磁通\( \Phi \)以閉合鐵心為路徑流通。它同時匝鏈了一次側繞組N1和二次側繞組N2，在這兩個繞組中感應出電勢e和1e2，是變壓器傳遞能量的主要媒介，屬於工作磁通，稱它為主磁通。另一部分磁通\( \Phi{1}\sigma \)，它僅與一次側繞組相匝鏈而不與二次側繞組相匝鏈，通過變壓器油，或空氣而形成閉路，屬於非工作磁通， \( \Phi{1}\sigma \)爲一次側繞組的漏磁通。變壓器的鐵心由高導磁材料矽鋼片製成，它的導磁係數 \( \mu \) 約為空氣的導磁係數的2000倍以上，所以大部分磁通都在鐵心中流動，主磁通約占總磁通的99%以上，而漏磁通占總磁通的1%以下。從圖中看出，電壓、電流電勢符號都是用瞬時值符號，電壓、電流， 電勢、磁通都是交變的，那麼圖中各物理量的方向是如何規定?

電壓u1與電流i0同方向，磁通正方向與電流正方向符合右手安培定則，e的正方向與電流i同方向。這樣\( e1 = -N1d\Phi / dt \) 才成立。例如正在增加，那麼為正值，\( e1 = -N1d\Phi / dt {<} 0 \) 為負值，即此刻A點為高電壓，X點為低電流，若外電路能使e1產生電流，其電流方向必與i0正方向相反，該電流若能產生磁通\( \Phi' \)，通過右手安培定則判斷出\( \Phi' \)向下，與\( \Phi \)方向相反，起阻止\( \Phi \)增加的作用，即符合楞次定律。由於磁通在交變，根據電磁感應定律：
\( e1 = -N1d\Phi / dt \)
\( e2 = -N2d{\Delta}{/}{dt} \)
\( e1{\sigma} = -N1d{\Phi}{1}{\sigma}{/}{dtc} \)

如圖變壓器一次側接電源U1，二次側接負載阻抗ZL，此時二次側繞組流過電流I2，一次側繞組電流不再是I0，而是變為I1，這即是變壓器的負載運行。
變壓器中電流、電壓、磁通的正方向是這樣規定的：電流與電壓同方向，磁通正方向與電流正方向符合右手安培關係，電勢正方向與電流正方向相同，這樣規定後\( e1 = -N1d\Phi / dt \) ， \(e2 = -N2d\Phi/ dt \)才成立，也就是說正方向的規定符合楞次定律。二次側電流電壓、電勢正方向也是按上述原則規定的。楞次定律說：【感應電勢如能產生電流，該電流產生的磁通阻止原來鐵心中的磁通變化】。負載後，二次側繞組過電流，該電流產生磁勢F2=I2N2，該磁勢也要產生磁通，也就是說F2將改變鐵心中的磁通，而鐵心中的磁通是由電源電壓決定的。

\( P2 = mU2I2{\cos\varphi}2 = P1 - {\Sigma}{p} \) 功率平衡算式，其中\( {\Sigma}{p} \)為運行中所有的損耗

\( {\eta} = P2/P1(100\%) = P2 {/}(P2+{\Sigma}{p}) \)

此項試驗之目的，是確認各線圈接線是否良好，分接頭之接觸有無異狀， 層間、匝間有無短路情形，所測的各線圈電阻值，將作為下一個測試項目銅損和溫升試驗的基準電組(冷電阻)。常用的測試方法有低電阻測定器測量，或用直流壓降法，茲分述如下：

• 1.低電阻測定器
  將被測變壓器端子接到低阻測定器，使線圈先行充電至穩定約2~3分鐘，即可讀出線圈之電阻值。
• 2.直流壓降法
  如圖4-3 被測線圈串接一可調直流電源及電流表，另一直流電壓表接到線圈二端測其端電壓，則線圈DC電阻 R=V/I 測定時避免直流電流引起線圈溫度。
• 3.極性測試
  此項試驗目的在確認內部接線相序正確與否。

無載損是變壓器激磁時產生在磁路(鐵心)上的損失，又稱鐵損，鐵損測試電壓由零上升到100%時，變壓器會依不同電壓而功率因數不同，施加100 %的額定電壓、額定頻率，於高壓或低壓側，此迴路瓦特表所測之損失就是鐵損，而電流表就是激磁電流。因鐵心所使用之矽鋼片磁飽和曲線並非線性，所以通常拖加到110%的額定電壓，來測試鐵心過激磁能力。通常高壓側開路，由低壓側加一正弦波電壓，測試時希望電源的內部阻抗越低越好，且無諧波成份。一般變壓器鐵損包含二種成份，其一磁滯損，與最大磁通密度有關，與平均電壓值Eavg、成正比，渦流損，均方根值Erms成正比，當電壓為正弦波時Erms = 1.11Eavg：，所以電源波形為非正弦波之情況下所測得之鐵損，必須校正為正弦波。

1. 部份分接頭接錯，而致部分線圈短路。
2. 線圈絕緣被覆破損，造成匝間或層間短路，鐵心之矽鋼片層間短路。
3. 鐵心斷面積不足。

負載損是在變壓器有負載時產生，又稱銅損，負載損包含線圈電阻之I 2R 損，以及負載電流產生之渦流損，漏磁產生在夾件、外殼側板上之雜散損。變壓器之銅損測試，將低壓或高壓側線圈短路，從未短路線圈側加額定電流流經線圈。如此迴路瓦特表所測之損失就是銅損。 阻抗電壓就是加到一個短路線圈，三線圈變壓器是加到二個短路線圈，所需流過額定電流時的電壓。

通常保證都是以額定電壓的百分比為單位(% IX)。 變壓器線圈所產生的阻抗電壓，是由電流流經線圈之電阻的電阻性,與洩漏電感產生之電感性所組成，阻抗電壓都是與銅損同時測得。

1. 導體尺寸公差太大，或材質不良。
2. 線圈完成尺寸及組裝後尺寸不對。
3. 接線不良或分接頭接觸不良。
4. 線圈內渦流損太大，或暴露在漏磁場的金屬物引起。

溫升試驗是測試變壓器全負載狀態下，鐵心、線圈平均溫度，來檢驗是否符合絕緣材料之耐熱特性，因為變壓器的壽命是依最熱點的溫度來決定的。於溫升試驗時，變壓器的接線和分接頭位置兩者組合是以會使另線圈產生最大損失為基準，需在正常(或接近正常)的冷卻方式下，周圍溫度10°C~40°C 避免通風的室內實施。

• 試驗方法有：
• (1) 實負載法
• (2) 短路等效試驗法

在大型電力變壓器，鐵損遠少於銅損的場合，大都採短路等效試驗法，此方法很簡便而且可得正確的溫升結果。試驗方法與銅損試驗時的接線方式完全相同。即是將變壓器低壓側線圈短路，高壓側施加額定頻率的電流，使負載電流供應全損失。

絕緣能力的好壞，是衡量一台變壓器性能的重要因素，因為任何一點絕緣上的弱點，都會導效變壓器的故障。測試變壓器的絕緣能力，可用低頻耐壓，例如：感應電壓或AC耐壓。以及各種雷擊現象的衝擊電壓試驗，低頻耐壓的電壓分佈在線圈當中始終都以匝間電壓為基準。但是施加衝擊電壓是受線圈電容與電感組合之影響。因此衝擊電壓試驗是假想有雷擊突波加在變壓器電源輸入端，內部線圈之層間、 線圈間、匝間、耐電位振動之過電壓能力。