Transformatores electricitatis sunt apparatus primarius in systematibus electricitatis qui efficiunt transmissionem et conversionem tensionis. Per principium inductionis electromagneticae, ipsi convertunt potentiam alternam unius gradus tensionis ad alterum vel plures gradus. In processu transmissionis et distributionis, iis agitur muneris critici in "elevando ad transmissionem et deprimendo ad distributionem," simul in systematibus conservationis energiae, perficiunt functiones elevandae et deprimendae tensionis, assequendo efficientem transmissionem potentiae et tutam usum finalem.
1. Classificatio Transformatorum Electricitatis
Transformatores electricitatis sunt apparatus primarius in substationibus, cuius functio principalis est augmentare vel diminuere tensionem potentiae electricae in systematibus electricitatis ut facilitent rationabilem transmissionem, distributionem, et utilisationem electricitatis. Transformatores electricitatis in systematibus supply and distribution possunt classificari ex diversis angulis.
Per Functionem: Divisi in transformatores elevantes et transformatores deprimentes. In systematibus longinquis transmissionis et distributionis, transformatores elevantes utuntur ad augmentandum tensionem relativam parvam generatam a generatoribus ad altiores gradus tensionis. Pro substationibus terminalibus quae directe varias utentes supplent, transformatores deprimentes employantur.
Per Numerum Phasorum: Classificati ut transformatores uniphasales et transformatores triphasales. Transformatores triphasales late usurpantur in substationibus systematum supply and distribution, dum transformatores uniphasales generaliter usurpantur pro apparatibus uniphasalibus specialem capacitate parva.
Per Materialem Conductoris Volutarum: Divisi in transformatores volutatos cupreis et transformatores volutatos aluminis. In praeterito, plerisque substationibus fabrilibus in China uti solita erant transformatores volutatos aluminis, nunc autem transformatores volutati cupreis paucius perditivi, praesertim magnae capacitatis, latius applicationem obtinuerunt.
Per Configurationem Volutarum: Tres species existunt: transformatores duovolutares, transformatores trivolutares, et autotransformatores. Transformatores duovolutares utuntur in locis requirientibus transformationem unius tensionis; transformatores trivolutares utuntur ubi duas transformationes tensionis oportet, characterizantes unam volutam primariam et duas secundarias. Autotransformatores maxime utuntur in laboratoriis pro regula tensionis.
Per Modum Refrigerationis et Insulationem Volutarum: Classificati ut transformatores immersi oleo et transformatores sicci. Transformatores immersi oleo praebent meliorem insulationem et dissipationem caloris, costum inferiorem, et facilitatem manutenctionis, faciendo eos latius adoptatos. Tamen, ob combustibilitatem olii, non apti sunt pro ambientibus inflammabilibus, explosibilibus, vel altioribus exigentibus securitatis. Transformatores sicci habent structuram simplicem, magnitudinem parvam, levitatem, et sunt ignifugos, pulvisfugos, et humidifugos. Sunt cariores quam transformatores immersi oleo eiusdem capacitatis et late usurpantur in locis altioris securitatis incendi, praesertim in substationibus intra edificia magna, substationibus subterraneis, et systematibus conservationis energiae.
2. Modello et Gruppi Connexionis Transformatorum Electricitatis
Capacitas Standard: Nunc, China adoptat series R10 IEC recommendatas pro determinando capacitatem transformatorum electricitatis, ubi capacitas incrementatur in multiplicibus R10=¹⁰√10=1.26. Notabilia ratinga includunt 100kVA, 125kVA, 160kVA, 200kVA, 250kVA, 315kVA, 400kVA, 500kVA, 630kVA, 800kVA, 1000kVA, 1250kVA, 1600kVA, 2000kVA, 2500kVA, et 3150kVA. Transformatores infra 500kVA considerantur parvi, illi inter 630~6300kVA mediocres, et supra 8000kVA magni.
Gruppi Connexionis: Gruppus connexionis transformatoris electricitatis referuntur ad modum connexionis utilis pro volutis primariis et secundariis et relationem phasei correspondentem inter lineas tensionis primarias et secundarias. Notabiles gruppi connexionis includunt Yyn0, Dyn11, Yzn11, Yd11, et YNd11. Pro transformatoribus distributionis 6~10kV (cum tensione secundaria 220/380V), Yyn0 et Dyn11 sunt duo communiter usitati gruppi connexionis.
Gruppus Connexionis Yyn0: Relatio phasei inter tensiones lineares primarias et secundarias correspondentes similis est positioni horarum et minutiarum in hora zero (12). Voluta prima usa est connexionem stellatam, dum voluta secunda usa est connexionem stellatam cum linea neutrali. Currentes harmonici tertii ordinis possibiles in circuitu injecti erunt in communi grid high-voltage. Praeterea, currentem lineae neutralis specificatum est non excedere 25% currentis lineae phasei. Itaque, hanc methodum connexionis non aptam esse creditur pro applicationibus oneribus severe inaequalibus vel harmonicis tertii ordinis prominentibus. Tamen, gruppus connexionis Yyn0 postulat fortitudinem insulationis minoris pro voluta prima (comparatus ad Dyn11), resultans in costu manufacturae paulo minore. In systematibus TN et TT, transformatores gruppi connexionis Yyn0 eligi possunt quando currentem lineae neutralis causatum ab currente uniphasali inaequale non excedit 25% currentis nominatae volutae secundae, et currentem in qualibet phase non excedit currentem nominatum ad plenam onus.
Gruppus Connexionis Dyn11: Relatio phasei inter tensiones lineares primarias et secundarias correspondentes similis est positioni horarum et minutiarum in hora undecima. In gruppis connexionis Dyn11, currentes circulares formantur in voluta prima, prohibentes injectionem in publicum grid et praebentes suppressionem harmonicorum superiorum. Voluta secunda usa est connexionem stellatam cum linea neutrali, et secundum specificationes, currentem lineae neutralis licet attingere usque ad 75% currentis phasei. Itaque, sua facultas gerendi currentes uniphasales inaequales multo maior est quam transformatorum gruppi connexionis Yyn0. Pro modernis systematibus supply and distribution cum rapidis incrementis onerum uniphasalium, praesertim in systematibus TN et TT, transformatores connecti Dyn11 vigorose promoveruntur et late applicati sunt.
3. Applicatio Transformatorum in Systematibus Conservationis Energiae
Nucleus est in systematis conseruandae energeticae partis transformatorum ut ad transformationem tensionis et adaptationem transmissionis energeticae curent, ut congruentia inter conseruandas baterias, converteres/inverteres, et rete electricum/onus assequatur, ita ut efficax et securus processus incursionis et effusionis energeticae possit fieri.
Conexio cum Rete: Cum Systematibus Conversionis Potentiae (PCS), transformatores elevant tensionem AC e PCS ad nivellum retis (sicut 10kV/35kV) pro conexione ad rete, aut reducunt tensionem retis ad niveles compatibiles PCS durante effusionem. Etiam praebent isolationem DC ne partes DC infundantur in rete.
Distributio Interna Potentiae: In stationibus conseruandae energeticae magnae scalae, transformatores serviant ut stationarii, reducendo altam tensionem retis ad bassam (sicut 0.4kV) pro praebenda stabili potentia conseruandis batteriis, auxiliaribus PCS, apparatu monitorando, et aliis componentibus.
Applicationes Usuarii/Lateralis Microretis: Pro usuarii conseruandae energeticae, transformatores possunt convertere tensionem exitus systematis conseruandae energeticae ad niveles compatibiles cum onus usuarii, directe praebentes potentiam ad onus. In microretibus, etiam flexibiliter regulare tensionem possunt ad adaptandum inter differentes species distributae potentiae et onus.