Transformátor je elektrické zariadenie, ktoré pomocou elektromagnetickej indukcie prevádza systém striedavého prúdu na jeden alebo viac systémov striedavého prúdu rovnakej frekvencie, ale s rôznymi hodnotami prúdu a napätia. Úloha transformátora v energetickom systéme je veľmi dôležitá, pretože umožňuje hospodárnu, spoľahlivú a bezpečnú výrobu, prenos a distribúciu elektriny pri vhodných úrovniach napätia..
Transformátory sú statické elektrické stroje, kde jedna úroveň elektrickej energie, ktorá vedie k všetkým primárnym zariadeniam zariadenia, sa transformuje na elektrinu druhej úrovne vo všetkých sekundárnych vinutiach. Elektrina má rovnakú frekvenciu, ale s určitým stupňom fázového posunu.
Rôzne úrovne primárnej a sekundárnej elektrickej energie sa dosahujú rôznym počtom drôtov a závisia od hrúbky drôtov. Počet pásiem priamo súvisí s indukovaným napätím, zatiaľ čo hrúbka drôtu s maximálnym indukovaným prúdom alebo transformátorovým výkonom.
Transformátory energie hrajú veľmi dôležitú úlohu v systéme distribúcie energie. Vo všeobecnosti sa transformátory skladajú z troch hlavných častí: jadra, primárneho vinutia a sekundárneho vinutia.
V prípade viacfázových výkonových transformátorov sú najbežnejšie typy transformátorov trojfázové. Trojfázové transformátory môžu mať rôzne režimy primárnej a sekundárnej väzby a základnými typmi spojenia sú hviezda (Y alebo Wye) a trojuholníkové (delta) pripojenie (D)..
Vinutia môžu byť tiež spojené s dvojitou hviezdou alebo slučkou (Z). Rozdiel medzi týmito typmi väzieb je v hodnotách vedenia a fáz napätia a prúdu. Podľa typu izolácie sú výkonové transformátory rozdelené na:
Distribučný transformátor transformuje úroveň napätia na konečnú (konečnú) hodnotu - priamo ku koncovým zákazníkom, takže je pripravený na okamžité použitie.
Najbežnejšia konfigurácia jadra pre energetické aj distribučné transformátory je s jadrom „E“. Aj keď existuje veľké množstvo variantov tvaru vložky transformátora (kvalita, typ, hrúbka) a techniky zarovnávania hradieb (step-lap a ďalšie), tento typ sa považuje za klasický a tradičný.
Tri stĺpce trojfázového transformátora sú aktívne, čo znamená, že keď je transformátor v prevádzke, sú obklopené vinutiami, ktorými prúdi prúd..
Pretože napätie je produkované v nižších napäťových rozsahoch, ale prenos v tomto rozsahu má väčšie energetické straty, je potrebné zvýšiť úroveň napätia. Výkonový transformátor je elektrické zariadenie, ktoré zvyšuje napätie bez zmeny frekvencie, aby sa zabezpečil efektívny prenos elektriny. Na druhej strane distribučný transformátor znižuje napätie v určitom bode systému, kde je elektrina (napätie) pripravená na použitie spotrebiteľmi..
Výkonové transformátory sú dimenzované na vyššie napätie ako 400, 200, 110, 66, 33 ... kV a obvykle sú dimenzované nad 200 MVA. Distribučné transformátory sa používajú v nižších napäťových rozsahoch, ako sú 11, 6,6, 3,3 KV, 440, 230 V) a sú bežne hodnotené pod 200 MVA.
Výkonové transformátory sú skonštruované tak, aby dosahovali účinnosť približne 100% (záťaž je blízko stanice). Distribučné transformátory majú rôznu účinnosť (60 - 70%) s kolísaním zaťaženia.
Výkonové transformátory sú väčšie (a ťažšie) a inštalácia je náročnejšia.
Výkonové transformátory sú priamo pripojené a majú dosť konštantné zaťaženie. Straty železa a medi sa spravidla vyrovnávajú tak, aby boli optimálne pri maximálnom plnom zaťažení. V prípade distribučného transformátora, keď záťaž kolíše, sú straty časovo variabilnejšie - optimálne straty sa zvyčajne dosahujú pri 75% plného zaťaženia..
V prípade výkonového transformátora sú primárne vinutia zapojené do hviezdy a sekundárne do delta. V distribučných transformátoroch je primárny viazaný v delta, zatiaľ čo sekundárny v hviezdovom type.