Трансформатор - це електричний пристрій, який за допомогою електромагнітної індукції перетворює систему змінного струму в одну або кілька систем змінного струму тієї ж частоти, але з різними значеннями струму і напруги. Роль трансформатора в електроенергетичній системі дуже важлива, оскільки вона забезпечує економічну, надійну та безпечну генерацію, передачу та розподіл електроенергії за відповідних рівнів напруги..
Трансформатори - це статичні електричні машини, де один рівень електричної енергії, який веде до всього основного обладнання пристрою, перетворюється на електрику другого рівня у всіх вторинних обмотках. Електроенергія має однакову частоту, але з певним ступенем зсуву фази.
Різні рівні первинної та вторинної електричної енергії досягаються різною кількістю проводів і залежать від товщини проводів. Кількість смуги безпосередньо пов'язане з індукованою напругою, тоді як товщина дроту з максимальною індукованою напругою або потужністю трансформатора.
Енергетичні трансформатори відіграють дуже важливу роль у системі розподілу енергії. З загальної точки зору, трансформатори складаються з трьох основних частин: серцевини, первинної обмотки та вторинної обмотки.
Для багатофазних силових трансформаторів найбільш поширеними типами трансформаторів є трифазні. Трифазні трансформатори можуть мати різні режими первинного та вторинного з’єднання, а основними типами з’єднання є зірковий (Y або Wye) та трикутний (дельта) з'єднання (D).
Обмотки також можна з'єднати з подвійною зіркою або петлею (Z). Різниця між цими типами муфт полягає в лінійних та фазових значеннях напруги та струму. За типом ізоляції силові трансформатори поділяються на:
Розподільний трансформатор перетворює рівень напруги у кінцеве (кінцеве) значення - право кінцевим споживачам, таким чином, готовий до негайного використання.
Найпоширеніша конфігурація ядра як для енергетичних, так і розподільних трансформаторів - з ядрами “E”. Хоча існує величезна кількість варіантів форми накладки трансформатора (якість, тип, товщина) та техніка для облицювання валів (ступінчасті та інші), цей тип вважається класичним та звичайним.
Три стовпи трифазного трансформатора активні, це означає, що при роботі трансформатора вони оточені обмотками, через які буде протікати струм.
Оскільки напруга виробляється в менших діапазонах напруги, але передача в цьому діапазоні має більші втрати енергії, рівень напруги потрібно збільшувати. Силовий трансформатор - це електричний пристрій, який посилює напругу, не змінюючи частоти, щоб забезпечити ефективну передачу електроенергії. З іншого боку, розподільний трансформатор знижує напругу в певну точку системи, де електроенергія (напруга) готова до використання споживачами.
Силові трансформатори розраховані на більш високі напруги, такі як 400, 200, 110, 66, 33… кВ, і, як правило, вище 200 МВА. Розподільні трансформатори використовуються в нижчих діапазонах напруги, таких як 11, 6,6, 3,3 КВ, 440, 230 В) і зазвичай мають менше 200 МВА.
Силові трансформатори побудовані для ефективності близько 100% (навантаження знаходиться біля станції). Трансформатори розподілу мають різну ефективність (60 - 70%) у міру коливання навантаження.
Силові трансформатори мають більші розміри (і важчі) і складніші в монтажі.
Силові трансформатори безпосередньо підключені та мають досить постійне навантаження. Зазвичай втрати чавуну та міді співпадають, щоб бути оптимальними при максимальному повному навантаженні. У випадку коливання трансформатора, коли навантаження коливається, втрати є більш варіативними за часом - оптимальні втрати зазвичай досягаються при 75% повного навантаження.
У разі силового трансформатора первинні обмотки з'єднуються в зіркові, а вторинні в дельта-з'єднання. У розподільних трансформаторах первинний пов'язаний у дельті, а вторинний у зірковому.