Funzioni chiave dei trasformatori di potenza Struttura Requisiti di installazione e selezione della capacità nominale

Il trasformatore di potenza è un componente chiave nelle centrali elettriche e nelle sottostazioni. Le sue funzioni sono diverse: può aumentare la tensione per trasmettere energia elettrica su lunghe distanze verso i centri di carico, nonché ridurre la tensione ai vari livelli richiesti per soddisfare le diverse esigenze di potenza. In breve, sia il processo di aumento che di riduzione della tensione vengono realizzati attraverso i trasformatori.

Nella trasmissione del sistema di potenza, le perdite di tensione e potenza sono inevitabili. Quando si trasmette una quantità costante di potenza, la caduta di tensione è inversamente proporzionale alla tensione di trasmissione, e le perdite di potenza sono inversamente proporzionali al quadrato della tensione. Utilizzando i trasformatori per aumentare la tensione di trasmissione, le perdite di potenza durante la trasmissione possono essere significativamente ridotte.

Un trasformatore è composto da due o più avvolgimenti montati su un nucleo di ferro comune. Questi avvolgimenti sono accoppiati attraverso un campo magnetico alternato e operano in base al principio dell'induzione elettromagnetica. La posizione di installazione di un trasformatore deve essere scelta per facilitare l'operazione, la manutenzione e il trasporto, e deve essere un sito sicuro e affidabile.

Quando si utilizza un trasformatore, la sua capacità nominale deve essere selezionata in modo appropriato. In condizioni a vuoto, un trasformatore assorbe una quantità significativa di potenza reattiva dal sistema di potenza.

Se la capacità del trasformatore è troppo grande, non solo aumenta l'investimento iniziale, ma porta anche a un'operazione prolungata in condizioni a vuoto o a carico leggero. Ciò aumenta la proporzione delle perdite a vuoto, riduce il fattore di potenza e aumenta le perdite di rete—rendendo tale operazione né economica né efficiente.

Al contrario, se la capacità del trasformatore è troppo piccola, sarà soggetto a sovraccarico a lungo termine, il che può portare al danneggiamento dell'equipaggiamento. Pertanto, la capacità nominale del trasformatore dovrebbe essere selezionata in base alle effettive esigenze di carico, garantendo che non sia eccessivamente grande né insufficiente.