Es pot utilitzar un generador per alimentar un transformador?

Feinabilitat teòrica

En principi, un generador es pot utilitzar per subministrar energia a un transformador. El paper del generador és convertir l'energia mecànica (com la que prové d'un motor dièsel, una turbina hidràulica, etc.) o altres formes d'energia en energia elèctrica, i produir corrent altern o contínu d'un cert voltatge i freqüència. El transformador és un tipus de maquinària elèctrica basada en el principi de la inducció electromagnètica, que s'utilitza per canviar el voltatge de la corrent altern. Tant com el rendiment del generador compleixi amb els requisits bàsics del transformador (com el voltatge, la freqüència i altres paràmetres dins l'àmbit de treball nominal del transformador), aquest pot subministrar energia al transformador.

Per exemple, un alternador amb un voltatge de sortida de 400V i una freqüència de 50Hz pot subministrar energia a un transformador de potència amb un voltatge d'entrada nominal dins un rang determinat (com ara 380-420V) i una freqüència de 50Hz.

Consideracions en aplicacions pràctiques

Ajust del voltatge

Rang de voltatge d'entrada: El transformador té un rang de voltatge d'entrada nominal. Si el voltatge de sortida del generador no està dins aquest rang, pot afectar el funcionament normal del transformador. Si el voltatge de sortida del generador és massa alt, pot provocar la saturació del nucli del transformador, augmentar les pèrdues de ferro, generar sobrecalorament i fins i tot enderrocar el sistema d'aislament del transformador; si el voltatge és massa baix, el transformador podria no funcionar correctament, i el voltatge de sortida no compliria amb les expectatives. Per exemple, un transformador amb un voltatge d'entrada nominal de 10kV, si el voltatge de sortida del generador només és de 8kV, podria provocar que el voltatge de sortida del transformador no arribés al valor nominal, afectant el funcionament normal dels equips elèctrics posteriors.

Capacitat de regulació de voltatge: La capacitat de regulació de voltatge del generador també és important. El voltatge de sortida del generador pot fluctuar quan canvia la càrrega. Si el generador no pot regular eficientment el voltatge, de manera que aquest superi el rang de voltatge d'entrada nominal del transformador, això causaria danys al transformador. Alguns generadors estan equipats amb un regulador automàtic de voltatge (AVR), que pot estabilitzar el voltatge de sortida fins a un cert punt per adaptar-se als requisits d'entrada del transformador.

Ajust de la freqüència

Per a la majoria dels transformadors, especialment els de potència, la freqüència és un paràmetre crític. Si la freqüència de sortida del generador no coincideix amb la freqüència nominal del transformador, les característiques de treball del transformador es veurien afectades. Per exemple, quan la freqüència disminueix, la reactivitat del transformador disminueix, el que pot portar a un increment de la corrent, provocant sobrecalorament del transformador; si la freqüència és massa alta, pot afectar el procés d'inducció electromagnètica dins del transformador, resultant en un voltatge de sortida anormal. Per exemple, un transformador amb una freqüència nominal de 50Hz, si s'alimenta amb un generador amb una freqüència de sortida de 60Hz, encara que el transformador pugui funcionar en algunes condicions, s'allunyaria de l'estat de treball normal, afectant la seva vida útil i el seu rendiment.

Ajust de potència

• Relació de capacitat: La potència de sortida del generador ha de complir amb les necessitats del transformador. Si la potència del generador és inferior a la potència nominal del transformador, el transformador podria no funcionar correctament, o durant la càrrega, el generador podria sobrecarregar-se. Per exemple, un generador de 100kW per a un transformador amb una potència nominal de 200kW, quan el transformador té una certa càrrega, el generador no podrà proporcionar suficient potència i es sobrecarregarà, el que no només afectarà la estabilitat de l'abastament d'energia, sinó que també podria enderrocar el generador i el transformador.

• Factor de potència: També cal tenir en compte el factor de potència dels generadors i transformadors. El factor de potència reflecteix l'eficiència d'ús de l'energia elèctrica pels equips elèctrics. Si el factor de potència del generador no coincideix amb el del transformador, això afectarà la transmissió efectiva de l'energia elèctrica. Per exemple, quan el factor de potència del generador és baix, encara que la potència aparent pugui complir amb les necessitats del transformador, la potència activa real que es pot proporcionar al transformador serà reduïda, el que podria fer que el transformador no funcioni correctament.