Il trasformatore è un dispositivo elettrico che, mediante induzione elettromagnetica, converte un sistema a corrente alternata in uno o più sistemi a corrente alternata della stessa frequenza, ma con diversi valori di corrente e tensione. Il ruolo del trasformatore nel sistema di alimentazione è molto importante perché consente generazione, trasmissione e distribuzione economica, affidabile e sicura di energia elettrica a livelli di tensione appropriati.
I trasformatori sono macchine elettriche statiche, in cui un livello di energia elettrica che è portato a tutte le apparecchiature primarie del dispositivo viene trasformato in elettricità di secondo livello in tutti gli avvolgimenti secondari. L'elettricità è con uguale frequenza ma con uno sfasamento di un certo grado.
I diversi livelli di energia elettrica primaria e secondaria sono raggiunti da un numero diverso di fili e dipendono dallo spessore dei fili. Il numero della banda è direttamente correlato alla tensione indotta, mentre lo spessore del filo con la massima corrente indotta o potenza del trasformatore.
I trasformatori di energia svolgono un ruolo molto importante nel sistema di distribuzione dell'energia. Da un punto di vista generale i trasformatori sono composti da tre parti principali: nucleo, avvolgimento primario e avvolgimento secondario.
Per i trasformatori di alimentazione multifase, i tipi più comuni di trasformatori sono trifase. I trasformatori trifase possono avere diversi modi di accoppiamento primario e secondario, e i tipi base di accoppiamento sono la stella (Y o Wye) e la connessione triangolare (delta) (D).
Gli avvolgimenti possono anche essere collegati a una doppia stella oa un anello (Z). La differenza tra questi tipi di giunti è nei valori di linea e di fase di tensione e corrente. In base al tipo di isolamento, i trasformatori di potenza sono suddivisi in:
Il trasformatore di distribuzione trasforma il livello di tensione in valore finale (finale) - direttamente fino al consumatore finale, quindi pronto per l'uso immediato.
La configurazione di base più comune per i trasformatori di energia e di distribuzione è con i kernel di nucleo "E". Sebbene ci siano un numero enorme di varianti della forma del rivestimento del trasformatore (qualità, tipo, spessore) e la tecnica per allineare i bastioni (step-lap e altri), questo tipo è considerato classico e convenzionale.
I tre pilastri di un trasformatore trifase sono attivi, il che significa che quando il trasformatore è in funzione sono circondati da avvolgimenti attraverso i quali scorre la corrente.
Poiché la tensione è prodotta in intervalli di tensione più bassi, ma la trasmissione in tale intervallo ha perdite di energia maggiori, i livelli di tensione devono essere aumentati. Un trasformatore di potenza è un dispositivo elettrico che aumenta la tensione, senza modificare la frequenza al fine di garantire una trasmissione efficiente dell'elettricità. Il trasformatore di distribuzione, d'altra parte, riduce la tensione in un determinato punto del sistema, dove l'elettricità (tensione) è pronta per essere utilizzata dai consumatori.
I trasformatori di potenza sono classificati su tensioni più elevate, come 400, 200, 110, 66, 33 ... kV e sono tipicamente classificati oltre 200 MVA. I trasformatori di distribuzione sono utilizzati in intervalli di tensione più bassa, ad esempio 11, 6,6, 3,3 KV, 440, 230 V) e sono comunemente classificati con un valore inferiore a 200 MVA.
I trasformatori di potenza sono costruiti per un'efficienza di circa il 100% (il carico è vicino alla stazione). I trasformatori di distribuzione hanno rendimenti variabili (60 - 70%) a seconda delle fluttuazioni del carico.
I trasformatori di potenza sono di dimensioni maggiori (e più pesanti) e sono più difficili da installare.
I trasformatori di potenza sono collegati direttamente e hanno un caricamento piuttosto costante. Tipicamente, le perdite di ferro e rame sono abbinate per essere ottimali al massimo carico totale. In caso di trasformatore di distribuzione quando il carico oscilla, le perdite sono più varianti nel tempo - le perdite ottimali vengono in genere raggiunte al 75% del carico completo.
In caso di trasformatore di potenza gli avvolgimenti primari sono collegati a stella e il secondario in collegamento a triangolo. Nei trasformatori di distribuzione il primario è vincolato in delta, mentre il secondario in tipo stella.