变压器铁芯由硅钢片带材连续卷绕而成，由于铁芯无接缝，所以导磁性能大大改善，变压器的空载电流、空载损耗和运行噪声相对降低，是目前比较先进的节能型变压器。以容量315kVA的变压器为例，采用卷铁芯结构后，空载电流下降92%，空载损耗下降46.8%，负载损耗下降7.5%，油箱体积减小1/4，重量减轻1/5，空载电流谐波降低80%，运行噪声也降低了13dB。

在降低变压器能量损耗的研究中，着重研究降低变压器空载损耗，因为空载损耗是随变压器投入运行而发生的，与负载大小无关，相对为一常数。经过研究，变压器的空载损耗的大小决定于铁芯的材质、内部磁分子排列、铁芯结构形式和加工工艺水平。经过多年的技术进步，铁芯的材质由软铁发展到硅合金钢，进一步发展为非晶态合金，铁芯硅钢片的排列形式由直接对缝式发展为科缝搭接式，近年来又发展了卷绕式铁芯。

1.铁芯的材料与叠装

在铁芯的叠装方式方面，铁芯叠装无论是直接接缝式或抖缝搭接式，都要有接缝，硅钢片的接缝处形成磁路中的空气隙，所以在接缝处是高磁阻的磁通饱和区，能量损耗集中在这里。如果铁芯没有接缝，也就不存在高能耗区，便可充分发挥优质铁芯材料高导磁率的特点。电力变压器应用卷绕式铁芯，利用其连续卷绕没有接缝的特点，可以大大改进变压器的磁路特性。卷绕铁芯的结构型式见图69。

图69　框式卷铁芯结构形状及绕组位置示意图

（a）单相单框式卷铁芯；（b）单相双框式卷铁芯；（c）三相四框式卷铁芯；（d）三相带外框双框卷铁芯

变压器制作时为了提高空间系数，方便线圈的绕制工艺和节约原材料，铁芯截面一般均制成近似圆形的阶梯形或无级圆形，见图610和图611。

为了将铁芯制成阶梯形或圆形，铁芯卷绕时，须把硅钢片纵裁成不同宽度，分层卷绕。在线圈绕制和套装方面，有些变压器是采取线圈分开绕制。

2.卷绕铁芯变压器的特点(www.daowen.com)

（1）采用薄型冷轧硅钢片，电磁特性好，磁路中没有气隙，降低了磁路的磁阻，提高了导磁率，同样容量条件下，可在新S9型变压器的空载损耗基础上，再降低25%～30%，空载电流可降低30%～40%。

（2）铁芯绕制及铁芯和绕组的紧固好，变压器噪声比叠片式可降低6～8dB。

（3）节约原材料，同容量条件下，卷绕式铁芯比叠片式铁芯少了4个尖角和4个小尖角，可节省铁芯总量的10%～12%。卷绕式变压器空间利用系数高，线圈导线的长度减少，节约铜材，又可降低负荷损耗。节约原材料，从而减轻变压器的重量。

（4）卷绕铁芯变压器配合全密封结构油箱可以大大地提高运行可靠性，减少日常维护工作量，延长变压器使用寿命。

（5）使用卷绕铁芯变压器，可降低运行费用，以100kVA变压器为例，S9型变压器年空载损耗电能为2540.4kWh，卷绕铁芯变压器年空载损耗电能1752.4kWh，每年减少788kWh。按每kWh电费为0.5元计，每年仅空载损耗费用可减少394元。

图610　阶梯形铁芯截面

图611　R型无级圆形截面铁芯