Klíčové funkce transformátorů elektrické energie struktura požadavky na instalaci a výběr nominálního výkonu

Transformátor je klíčovou součástí elektráren a transformačních stanic. Jeho funkce jsou rozmanité: může zvyšovat napětí pro přenos elektrické energie na vzdálené spotřebiče, stejně jako snižovat napětí na různé požadované úrovně, aby vyhovoval různým energetickým potřebám. Krátce řečeno, jak proces zvyšování, tak i snižování napětí se provádí prostřednictvím transformátorů.

Při přenosu energie v elektrických systémech jsou ztráty napětí a výkonu nezbytné. Při přenosu konstantního množství energie je klesnutí napětí nepřímo úměrné přenosovému napětí, a ztráta výkonu je nepřímo úměrná druhé mocnině napětí. Zvýšením přenosového napětí pomocí transformátoru lze značně snížit ztráty během přenosu.

Transformátor se skládá ze dvou nebo více cívek umístěných na společném železném jádře. Tyto cívky jsou spojeny přes střídavé magnetické pole a fungují na principu elektromagnetické indukce. Místo instalace transformátoru by mělo být vybráno s ohledem na snadné obsluhu, údržbu a přepravu, a musí to být bezpečné a spolehlivé místo.

Při použití transformátoru je třeba správně vybrat jeho nominální kapacitu. Při chodu bez zatížení transformátor čerpá z elektrického systému významné množství reaktivního výkonu.

Pokud je kapacita transformátoru příliš velká, nejen zvyšuje to počáteční investice, ale vedle toho také ke zdlouhavému chodu bez zatížení nebo s lehkým zatížením. To zvyšuje podíl ztrát při chodu bez zatížení, snižuje faktor využití a zvyšuje síťové ztráty – což takové fungování dělá neekonomické a neefektivní.

Naopak, pokud je kapacita transformátoru příliš malá, bude dlouhodobě vystaven přetížení, což může vést k poškození zařízení. Proto by měla být nominální kapacita transformátoru vybrána podle skutečných nároků na zatížení, aby nebyla ani příliš velká, ani nedostatečná.