De transformator is een elektrisch apparaat dat door middel van elektromagnetische inductie een wisselstroomsysteem omzet in een of meer wisselstroomsystemen van dezelfde frequentie, maar met verschillende stroom- en spanningswaarden. De rol van de transformator in het energiesysteem is erg belangrijk omdat het een economische, betrouwbare en veilige productie, transmissie en distributie van elektriciteit met de juiste spanningsniveaus mogelijk maakt..
Transformers zijn statische elektrische machines, waarbij een niveau van elektrische energie dat wordt geleid naar alle primaire apparatuur van het apparaat wordt omgezet in elektriciteit van het tweede niveau in alle secundaire wikkelingen. De elektriciteit is met gelijke frequentie maar met een faseverschuiving voor een bepaalde mate.
De verschillende niveaus van primaire en secundaire elektrische energie worden bereikt door een verschillend aantal draden en zijn afhankelijk van de dikte van de draden. Het nummer van de band is direct gerelateerd aan de geïnduceerde spanning, terwijl de dikte van de draad met de maximale geïnduceerde stroom of transformatorvermogen.
Energietransformatoren spelen een zeer belangrijke rol in het energiedistributiesysteem. Vanuit een algemeen standpunt zijn de transformatoren samengesteld uit drie hoofdonderdelen: kern, primaire wikkeling en secundaire wikkeling.
Voor meerfasige vermogenstransformatoren zijn de meest voorkomende typen transformatoren driefasen. Driefasige transformatoren kunnen verschillende modi van primaire en secundaire koppeling hebben, en de basistypen van koppeling zijn de ster (Y of Wye) en de driehoekige (delta) verbinding (D).
De wikkelingen kunnen ook worden verbonden met een dubbele ster of een lus (Z). Het verschil tussen dit soort koppelingen zit in de lijn- en fasewaarden van spanning en stroom. Afhankelijk van het type isolatie, worden transformatoren verdeeld in:
De distributietransformator transformeert het spanningsniveau naar de eindelijn (uiteindelijke) waarde - rechtstreeks naar de eindconsument, dus klaar voor direct gebruik.
De meest gebruikelijke kernconfiguratie voor zowel energie- als distributietransformatoren is de kernkern "E". Hoewel er een enorm aantal varianten is van de vorm van de voering van de transformator (kwaliteit, type, dikte) en de techniek voor het opstellen van de wallen (step-lap en andere), wordt dit type als klassiek en conventioneel beschouwd.
De drie pijlers van een driefasige transformator zijn actief, wat betekent dat wanneer de transformator in werking is ze worden omringd door windingen waardoor de stroom zal stromen.
Aangezien spanning wordt geproduceerd in lagere spanningsbereiken, maar de transmissie in dat bereik grotere energieverliezen heeft, moeten de spanningsniveaus worden verhoogd. Een transformator is een elektrisch apparaat dat de spanning opvoert, zonder de frequentie te veranderen om een efficiënte transmissie van elektriciteit te garanderen. De transformator transformeert daarentegen de spanning op een bepaald punt in het systeem, waar de elektriciteit (spanning) gereed is voor gebruik door de consument.
Krachttransformatoren hebben een hogere nominale spanning zoals 400, 200, 110, 66, 33 ... kV en hebben doorgaans een vermogen van meer dan 200 MVA. Distributietransformatoren worden gebruikt in lagere spanningsbereiken, zoals 11, 6.6, 3.3 KV, 440, 230 V) en hebben een gemiddelde van minder dan 200 MVA.
Krachttransformatoren zijn gebouwd voor efficiëntiewinst van ongeveer 100% (de belasting is in de buurt van het station). Distributietransformatoren hebben verschillende rendementen (60 - 70%) omdat de belasting fluctueert.
Krachttransformatoren zijn groter (en zwaarder) en zijn moeilijker te installeren.
Krachttransformatoren zijn direct verbonden en hebben een vrij constante belasting. Doorgaans worden de verliezen van ijzer en koper op elkaar afgestemd om optimaal te zijn bij maximale volledige belasting. In het geval van een distributietransformator omdat de belasting schommelt, zijn de verliezen meer variabel in de tijd - optimale verliezen worden meestal bereikt bij 75% van de volledige belasting.
In het geval van een vermogenstransformator zijn de primaire wikkelingen in ster verbonden en de secundaire in delta-verbinding. In distributietransformatoren is de primaire gebonden in delta, terwijl de secundaire in stertype.