Kluczowe funkcje transformatorów energetycznych struktura wymagania montażowe i wybór nominalnej mocy

Transformator jest kluczowym elementem w elektrowniach i stacjach przekształcających. Jego funkcje są różnorodne: może zwiększać napięcie do transmisji energii elektrycznej na duże odległości do centrów obciążeń, jak również obniżać napięcie do różnych wymaganych poziomów, aby spełnić różne potrzeby energetyczne. Krótko mówiąc, zarówno procesy zwiększania, jak i obniżania napięcia są realizowane za pomocą transformatorów.

W transmisji systemu energetycznego straty napięciowe i mocy są nieuniknione. Przy transmisji stałej ilości mocy, spadek napięcia jest odwrotnie proporcjonalny do napięcia transmisyjnego, a straty mocy są odwrotnie proporcjonalne do kwadratu napięcia. Poprzez zwiększenie napięcia transmisyjnego za pomocą transformatorów, można znacznie zmniejszyć straty mocy podczas transmisji.

Transformator składa się z dwóch lub więcej cewek zamontowanych na wspólnym rdzeniu żelaznym. Te cewki są sprzężone przez pola magnetyczne naprzemiennicze i działają na zasadzie indukcji elektromagnetycznej. Miejsce instalacji transformatora powinno być wybrane tak, aby ułatwić jego obsługę, konserwację i transport, a także musi to być bezpieczne i niezawodne miejsce.

Przy użyciu transformatora należy odpowiednio wybrać jego nominalną moc. W warunkach pracy bez obciążenia, transformator pobiera znaczną ilość mocy reaktywnej z systemu energetycznego.

Jeśli moc transformatora jest zbyt duża, nie tylko zwiększa to początkowe inwestycje, ale prowadzi również do długotrwałej pracy w warunkach bez obciążenia lub przy lekkim obciążeniu. To z kolei zwiększa udział strat bezobciążeniowych, obniża współczynnik mocy i zwiększa straty sieciowe - co sprawia, że taka praca nie jest ani ekonomiczna, ani efektywna.

Z drugiej strony, jeśli moc transformatora jest zbyt mała, będzie on poddany długotrwałemu przeciążeniu, co może prowadzić do uszkodzenia sprzętu. Dlatego nominalna moc transformatora powinna być wybierana zgodnie z rzeczywistymi wymaganiami obciążenia, zapewniając, że nie jest ani zbyt duża, ani niewystarczająca.