Transformatorul este un dispozitiv electric care, prin intermediul inducției electromagnetice, convertește un sistem de curent alternativ într-unul sau mai multe sisteme de curent alternativ de aceeași frecvență, dar cu valori diferite ale curentului și tensiunii. Rolul transformatorului în sistemul energetic este foarte important deoarece permite generarea, transportul și distribuția electrică, fiabilă și sigură în condiții de tensiune corespunzătoare.
Transformatoarele sunt mașini electrice statice, unde un nivel de energie electrică care conduce la toate echipamentele primare ale dispozitivului este transformat în electricitate de nivelul al doilea în toate înfășurările secundare. Energia electrică este de frecvență egală, dar cu o schimbare de fază pentru un anumit grad.
Diferitele nivele de energie electrică primară și secundară sunt atinse de un număr diferit de fire și depind de grosimea firelor. Numărul benzii este direct legat de tensiunea indusă, în timp ce grosimea firului cu puterea maximă indusă de curent sau de transformator.
Transformatoarele energetice joacă un rol foarte important în sistemul de distribuție a energiei electrice. Din punct de vedere general, transformatoarele sunt compuse din trei părți principale: miezul, bobina primară și înfășurarea secundară.
Pentru transformatoarele de putere multifazice, cele mai frecvente tipuri de transformatoare sunt trifazate. Transformatoarele trifazate pot avea diferite moduri de cuplare primară și secundară, iar tipurile de bază de cuplare sunt conexiunea stea (Y sau Wye) și conexiunea triunghiulară (delta) (D).
Înfășurările pot fi de asemenea conectate la o stea dublă sau la o buclă (Z). Diferența dintre aceste tipuri de cuplaje este în valori de linie și de fază ale tensiunii și curentului. În funcție de tipul de izolație, transformatoarele de putere sunt împărțite în:
Transformatorul de distribuție transformă nivelul de tensiune la valoarea finală (finală) - la consumatorii finali, fiind astfel pregătit pentru utilizare imediată.
Cea mai obișnuită configurație de bază pentru transformatoarele de energie și de distribuție este cu kernelul de bază "E". Deși există un număr mare de variante de formă a căptușelii transformatorului (calitatea, tipul, grosimea) și tehnica de întindere a șanțurilor (pas-lap și altele), acest tip este considerat clasic și convențional.
Cei trei stâlpi ai unui transformator trifazat sunt activi, ceea ce înseamnă că atunci când transformatorul funcționează, aceștia sunt înconjurați de înfășurări prin care curge curentul.
Deoarece tensiunea este produsă în intervale de tensiune mai scăzută, dar transmisia în acel interval are pierderi mai mari de energie, nivelul de tensiune trebuie crescut. Un transformator de putere este un dispozitiv electric care intensifică tensiunea, fără a schimba frecvența pentru a asigura o transmisie eficientă a energiei electrice. Transformatorul de distribuție, pe de altă parte, scade tensiunea la un anumit punct al sistemului, unde energia electrică (tensiunea) este gata de consumatori.
Transformatoarele de putere sunt evaluate pe tensiuni mai mari, cum ar fi 400, 200, 110, 66, 33 ... kV și sunt în mod obișnuit evaluate peste 200 MVA. Transformatoarele de distribuție sunt utilizate în intervale de tensiune mai scăzută, cum ar fi 11, 6,6, 3,3 KV, 440, 230 V) și sunt în mod obișnuit evaluate cu mai puțin de 200 MVA.
Transformatoarele de putere sunt construite pentru o eficiență de aproximativ 100% (sarcina este aproape de stație). Transformatoarele de distribuție au variații de eficiență (60 - 70%) pe măsură ce sarcina fluctuează.
Transformatoarele de putere sunt mai mari (și mai grele) și sunt mai dificil de instalat.
Transformatoarele de putere sunt conectate direct și au o încărcare destul de constantă. În mod tipic, pierderile de fier și cupru sunt potrivite pentru a fi optime la încărcarea maximă maximă. În cazul transformatorului de distribuție pe măsură ce sarcina fluctuează, pierderile sunt mai variate în timp - pierderile optime sunt în mod obișnuit realizate la 75% din încărcătura completă.
În cazul transformatorului de putere, înfășurările primare sunt conectate în stea, iar conexiunea secundară în delta. În transformatoarele de distribuție, elementul primar este legat în delta, în timp ce secundar în stea.