随着我国社会经济的发展,电力的需求不断增加,变压器作为电力系统的主要设备,降低损耗,提高运行的经济型、可靠性和安全性变得尤为重要。本文从变压器的基本原理出发,分析了变压器损耗产生的原因,研究了降低变压器空载损耗和负载损耗的具体措施,探讨了不同工艺对变压器损耗的影响,在此基础上设计了 SSZ-240000/220节能型电力变压器,仿真分析变压器的基本性能,并通过样机试验验证了节能变压器的安全性经济性及节能措施的有效性。本文首先从空载损耗和负载损耗对变压器的损耗进行了理论计算。分析了变压器的空载损耗,磁滞损耗,涡流损耗,铁心附加损耗产生的原因,并给出了计算的经验公式;对于变压器的负载损耗,按电阻损耗,涡流损耗,环流损耗和结构件杂散损耗四部分,分别进行了分析计算,根据分析计算的结果,给出了理论上减少变压器损耗的措施。进而,在理论计算的基础上,分析了降低变压器空载和负载损耗的具体措施。在变压器结构方面研究了卷铁心三相四框五柱铁心结构在降低损耗上的优势,并给出了变压器铁心主轭与旁轭截面积优化的思路。为了减少铁心损耗,本文通过多种硅钢片的比对试验,研究了优质高导磁取向硅钢片和非晶合金材料的优缺点。对于变压器的工艺技术,主要比较了直接接缝与斜接缝,阶梯叠与交错叠四种加工工艺并通过仿真分析比较了他们的差异。对于变压器的铜耗,研究了改进导线材料和进行合理换相两种方式,给出了最佳换相策略。为了验证理论分析的正确性,设计了 SSZ-240000/220节能型电力变压器样机。通过仿真变压器的主绝缘磁场、漏磁场、承受短路的能力和绕组温度场,结果显示节能变压器的主磁场和漏磁场分布优于传统变压器,绕组温升小于传统变压器,说明变压器的铜耗、铁耗都有所降低,验证了变压器的安全性和经济性以及节能措施的有效性。为了验证变压器基本性能,设计了电压比测量及联结组标号检定、外施耐压试验、操作波冲击试验、雷电冲击试验、长时感应电压试验、声级测量试验、绕组电阻测量试验,绕组对地绝缘电阻和介质损耗因数的测量试验等,空载电流和空载损耗测量试验、短路阻抗和负载损耗测量试验,测量变压器的空载损耗和负载损耗以及变压器的主要技术参数,结果显示变压器基本性能满足设计要求,空载损耗和负载损耗较传统变压器明显降低,达到了安全、可靠、经济的目标,为节能变压器进一步的深入研究提供了参考。