Transformatorius yra elektrinis įtaisas, kuris elektromagnetinės indukcijos dėka kintamos srovės sistemą paverčia viena ar keliomis to paties dažnio, bet skirtingomis srovės ir įtampos kintamosios srovės sistemomis. Transformatoriaus vaidmuo elektros sistemoje yra labai svarbus, nes jis leidžia ekonomiškai, patikimai ir saugiai gaminti, perduoti ir paskirstyti elektrą esant tinkamam įtampos lygiui..
Transformatoriai yra statinės elektrinės mašinos, kurių vienas elektros energijos lygis, kuriam naudojama visa prietaiso pirminė įranga, visose antrinėse apvijose virsta antrojo lygio elektra. Elektra yra vienodo dažnio, bet tam tikru laipsniu keičiasi fazė.
Skirtingi pirminės ir antrinės elektros energijos lygiai pasiekiami skirtingu laidų skaičiumi ir priklauso nuo laidų storio. Juostos skaičius yra tiesiogiai susijęs su indukuota įtampa, o vielos storis su maksimalia indukuota srove arba transformatoriaus galia.
Energijos transformatoriai vaidina labai svarbų vaidmenį energijos paskirstymo sistemoje. Apskritai transformatoriai susideda iš trijų pagrindinių dalių: šerdies, pirminės apvijos ir antrinės apvijos.
Daugiafaziams galios transformatoriams dažniausiai naudojami trifaziai transformatoriai. Trifaziai transformatoriai gali turėti skirtingus pirminio ir antrinio sukabinimo būdus, o pagrindiniai sukabinimo tipai yra žvaigždė (Y arba Wye) ir trikampė (delta) jungtis (D)..
Apvijas taip pat galima sujungti su dviguba žvaigždute arba kilpa (Z). Skirtumas tarp šių tipų jungčių yra įtampos ir srovės linijinėse ir fazinėse vertėse. Pagal izoliacijos tipą galios transformatoriai skirstomi į:
Skirstomasis transformatorius įtampos lygį paverčia galutinės linijos verte - galutiniams vartotojams, todėl yra paruoštas nedelsiant naudoti.
Dažniausia energijos ir paskirstymo transformatorių šerdies konfigūracija yra su „E“ branduolio branduoliais. Nors yra daugybė transformatoriaus pamušalo formos variantų (kokybė, tipas, storis) ir pylimų įklijavimo technika (žingsnis ir kiti), šis tipas laikomas klasikiniu ir įprastu.
Trifazio transformatoriaus trys stulpai yra aktyvūs, o tai reiškia, kad dirbant transformatoriui juos supa apvijos, per kurias tekės srovė..
Kadangi įtampa sukuriama žemesniuose įtampos diapazonuose, tačiau perdavimo diapazonas turi didesnius energijos nuostolius, reikia padidinti įtampos lygius. Galios transformatorius yra elektrinis įtaisas, kuris padidina įtampą, nekeisdamas dažnio, kad būtų užtikrintas efektyvus elektros perdavimas. Kita vertus, paskirstymo transformatorius mažina įtampą tam tikrame sistemos taške, kur elektra (įtampa) yra paruošta vartotojams.
Galios transformatoriai yra vertinami esant aukštesnei įtampai, pavyzdžiui, 400, 200, 110, 66, 33… kV, ir paprastai yra aukštesni nei 200 MVA. Skirstomieji transformatoriai naudojami mažesnės įtampos diapazonuose, tokiuose kaip 11, 6,6, 3,3 KV, 440, 230 V) ir paprastai yra įvertinti mažesne kaip 200 MVA.
Galios transformatoriai yra sukonstruoti taip, kad efektyvumas būtų apie 100% (apkrova yra šalia stoties). Skirstomųjų transformatorių efektyvumas skiriasi (nuo 60 iki 70%), nes kinta apkrova.
Galios transformatoriai yra didesnio dydžio (ir sunkesni) ir juos sunkiau montuoti.
Maitinimo transformatoriai yra tiesiogiai prijungti ir kraunami beveik nuolat. Paprastai geležies ir vario nuostoliai yra suderinami taip, kad būtų maksimalūs esant didžiausiai apkrovai. Skirstomojo transformatoriaus apkrovai kintant, nuostoliai yra įvairesni laiko atžvilgiu - optimalūs nuostoliai paprastai pasiekiami esant 75% visos apkrovos.
Galios transformatoriaus atveju pirminės apvijos yra sujungtos žvaigždute, o antrinės - deltos jungtimi. Skirstomuosiuose transformatoriuose pirminis yra surištas deltoje, o antrinis - žvaigždės tipo.