Transformátor je elektrické zařízení, které pomocí elektromagnetické indukce přeměňuje systém střídavého proudu na jeden nebo více systémů střídavého proudu stejné frekvence, avšak s různými hodnotami proudu a napětí. Role transformátoru v energetickém systému je velmi důležitá, protože umožňuje hospodárnou, spolehlivou a bezpečnou výrobu, přenos a distribuci elektřiny při vhodných úrovních napětí..
Transformátory jsou statické elektrické stroje, kde jedna úroveň elektrické energie, která je vedena do veškerého primárního vybavení zařízení, je transformována na elektřinu druhé úrovně ve všech sekundárních vinutích. Elektřina má stejnou frekvenci, ale s fázovým posunem do určité míry.
Různých úrovní primární a sekundární elektrické energie je dosaženo různým počtem vodičů a závisí na tloušťce vodičů. Počet pásem přímo souvisí s indukovaným napětím, zatímco tloušťka drátu s maximálním indukovaným proudem nebo výkonem transformátoru.
Transformátory energie hrají velmi důležitou roli v systému distribuce energie. Z obecného hlediska se transformátory skládají ze tří hlavních částí: jádra, primárního vinutí a sekundárního vinutí.
U vícefázových výkonových transformátorů jsou nejběžnější typy transformátorů třífázové. Třífázové transformátory mohou mít různé režimy primární a sekundární vazby a základní typy vazby jsou hvězdné (Y nebo Wye) a trojúhelníkové (delta) připojení (D).
Vinutí lze také spojit s dvojitou hvězdou nebo smyčkou (Z). Rozdíl mezi těmito typy spojek je v hodnotách vedení a fází napětí a proudu. Podle typu izolace se výkonové transformátory dělí na:
Distribuční transformátor transformuje úroveň napětí na konečnou (konečnou) hodnotu - přímo ke koncovým zákazníkům, a je tak připraven k okamžitému použití.
Nejběžnější konfigurace jádra pro energetické i distribuční transformátory je jádro jádra „E“. Přestože existuje velké množství variant formy obložení transformátoru (kvalita, typ, tloušťka) a technika pro seřazení hradeb (step-lap a další), tento typ je považován za klasický a konvenční.
Aktivní jsou tři pilíře třífázového transformátoru, což znamená, že když je transformátor v provozu, jsou obklopeny vinutími, kterými proud protéká..
Protože napětí je produkováno v nižších napěťových rozsazích, ale přenos v tomto rozsahu má větší energetické ztráty, je třeba zvýšit úrovně napětí. Výkonový transformátor je elektrické zařízení, které zvyšuje napětí bez změny frekvence, aby se zajistil účinný přenos elektřiny. Naproti tomu distribuční transformátor snižuje napětí v určitém bodě systému, kde je elektřina (napětí) připravena k použití spotřebiteli.
Výkonové transformátory jsou dimenzovány na vyšší napětí, například 400, 200, 110, 66, 33 ... kV a obvykle jsou dimenzovány nad 200 MVA. Distribuční transformátory se používají v nižších napěťových rozsazích, jako je 11, 6,6, 3,3 KV, 440, 230 V) a jsou obvykle hodnoceny méně než 200 MVA.
Výkonové transformátory jsou konstruovány pro účinnost kolem 100% (zátěž je blízko stanice). Distribuční transformátory mají různou účinnost (60 - 70%) s kolísáním zatížení.
Výkonové transformátory jsou větší (a těžší) a jejich instalace je obtížnější.
Výkonové transformátory jsou přímo připojeny a mají docela konstantní zatížení. Ztráty železa a mědi jsou obvykle přizpůsobeny tak, aby byly optimální při maximálním plném zatížení. V případě distribučního transformátoru, kdy zátěž kolísá, jsou ztráty časově více variantní - optimálních ztrát je obvykle dosaženo při 75% plného zatížení.
V případě výkonového transformátoru jsou primární vinutí zapojena do hvězdy a sekundární do delta. V distribučních transformátorech je primární vázán v delta, zatímco sekundární v hvězdném typu.