Transformatoren er en elektrisk enhed, der ved hjælp af elektromagnetisk induktion konverterer et vekselstrømssystem til et eller flere vekselstrømssystemer med samme frekvens, men med forskellige strøm- og spændingsværdier. Transformatorens rolle i elsystemet er meget vigtig, fordi den muliggør økonomisk, pålidelig og sikker produktion, transmission og distribution af elektricitet ved passende spændingsniveauer.
Transformatorer er statiske elektriske maskiner, hvor et niveau af elektrisk energi, der fører til alt det primære udstyr på enheden, omdannes til andet niveau elektricitet i alle sekundære viklinger. Elektricitet er med samme frekvens, men med en faseskift i en vis grad.
De forskellige niveauer af primær og sekundær elektrisk energi opnås med forskellige antal ledninger og afhænger af trådtykkelsen. Båndets nummer er direkte relateret til den inducerede spænding, mens trådens tykkelse med den maksimale inducerede strøm eller transformereffekt.
Energitransformatorer spiller en meget vigtig rolle i kraftdistributionssystemet. Fra et generelt synspunkt består transformatorerne af tre hoveddele: kerne, primærvikling og sekundærvikling.
For flerfaset krafttransformatorer er de mest almindelige typer transformere trefasede. Trefasetransformatorer kan have forskellige tilstande med primær og sekundær kobling, og de grundlæggende typer kobling er stjerne (Y eller Wye) og den trekantede (delta) forbindelse (D).
Viklingerne kan også forbindes til en dobbeltstjerne eller en løkke (Z). Forskellen mellem disse typer koblinger er i linje- og faseværdierne for spænding og strøm. I henhold til typen af isolering er strømtransformatorer opdelt i:
Distributionstransformeren transformerer spændingsniveauet til slutlinjen (slut) -værdien - lige til slutforbrugerne, og er således klar til øjeblikkelig brug.
Den mest almindelige kernekonfiguration for både energi og distributionstransformatorer er med "E" kernekernerne. Selvom der er et stort antal varianter af formen til transformerforingen (kvalitet, type, tykkelse) og teknikken til at forene bjergene (step-lap og andre), betragtes denne type som klassisk og konventionel.
De tre søjler i en trefasetransformator er aktive, hvilket betyder, at når transformatoren kører, er de omgivet af viklinger, gennem hvilke strømmen vil strømme.
Da spænding produceres i lavere spændingsområder, men transmissionen i dette interval har større energitab, skal spændingsniveauerne øges. En krafttransformator er en elektrisk enhed, der øger spændingen uden at ændre frekvensen for at sikre effektiv transmission af elektricitet. Distributionstransformator trapper på den anden side spændingen ned på et bestemt sted i systemet, hvor elektriciteten (spændingen) er klar til at blive brugt af forbrugerne.
Krafttransformatorer er klassificeret på højere spændinger som 400, 200, 110, 66, 33 ... kV og er typisk bedømt over 200 MVA. Distributionstransformatorer bruges i lavere spændingsområder, såsom 11, 6,6, 3,3 KV, 440, 230 V) og er almindeligvis klassificeret under 200 MVA.
Krafttransformatorer er konstrueret til effektivitet på omkring 100% (belastningen er i nærheden af stationen). Distributionstransformatorer har varierende effektivitet (60 - 70%), når belastningen svinger.
Krafttransformatorer er større i størrelse (og tungere) og er vanskeligere at installere.
Krafttransformatorer er direkte tilsluttet og har ret konstant belastning. Typisk tilpasses jern- og kobbertabene for at være optimale ved maksimal fuld belastning. I tilfælde af distributionstransformator, når belastningen svinger, er tabene mere variant i tiden - optimale tab opnås typisk ved 75% af fuld belastning.
I tilfælde af strømtransformator er de primære viklinger forbundet i stjerne og den sekundære til delta-forbindelse. I distributionstransformere er det primære bundet i delta, mens det sekundære i stjernetype.