O transformador é um dispositivo elétrico que, por indução eletromagnética, converte um sistema de corrente alternada em um ou mais sistemas de corrente alternada da mesma frequência, mas com valores diferentes de corrente e tensão. O papel do transformador no sistema de energia é muito importante porque permite a geração, transmissão e distribuição econômica, confiável e segura de eletricidade em níveis de tensão adequados.
Os transformadores são máquinas elétricas estáticas, nas quais um nível de energia elétrica que leva a todos os equipamentos principais do dispositivo está sendo transformado em eletricidade de segundo nível em todos os enrolamentos secundários. A eletricidade está com a mesma frequência, mas com uma mudança de fase por um certo grau.
Os diferentes níveis de energia elétrica primária e secundária são alcançados por diferentes números de fios e dependem da espessura dos fios. O número da banda está diretamente relacionado à tensão induzida, enquanto a espessura do fio com a corrente máxima induzida ou a potência do transformador.
Os transformadores de energia desempenham um papel muito importante no sistema de distribuição de energia. Do ponto de vista geral, os transformadores são compostos por três partes principais: núcleo, enrolamento primário e enrolamento secundário.
Para transformadores de potência multifásicos, os tipos mais comuns de transformadores são trifásicos. Os transformadores trifásicos podem ter diferentes modos de acoplamento primário e secundário, e os tipos básicos de acoplamento são a conexão estrela (Y ou Wye) e triangular (delta) (D).
Os enrolamentos também podem ser conectados a uma estrela dupla ou a um loop (Z). A diferença entre esses tipos de acoplamentos está nos valores de linha e fase de tensão e corrente. De acordo com o tipo de isolamento, os transformadores de potência são divididos em:
O transformador de distribuição transforma o nível de tensão no valor final (final) - direto para o consumidor final, estando pronto para uso imediato.
A configuração do núcleo mais comum para os transformadores de energia e distribuição é com os núcleos "E". Embora exista um grande número de variantes da forma do revestimento do transformador (qualidade, tipo, espessura) e da técnica para alinhar as muralhas (degrau e outras), esse tipo é considerado clássico e convencional.
Os três pilares de um transformador trifásico estão ativos, o que significa que, quando o transformador está em operação, eles são cercados por enrolamentos através dos quais a corrente fluirá..
Como a tensão é produzida em faixas de tensão mais baixas, mas a transmissão nessa faixa tem maiores perdas de energia, os níveis de tensão precisam ser aumentados. Um transformador de potência é um dispositivo elétrico que aumenta a tensão, sem alterar a frequência, a fim de garantir uma transmissão eficiente de eletricidade. O transformador de distribuição, por outro lado, diminui a tensão em determinado ponto do sistema, onde a eletricidade (tensão) está pronta para ser usada pelos consumidores.
Os transformadores de potência são classificados em tensões mais altas, como 400, 200, 110, 66, 33… kV e normalmente são classificados acima de 200 MVA. Os transformadores de distribuição são usados em faixas de tensão mais baixas, como 11, 6,6, 3,3 KV, 440, 230 V) e são geralmente classificados com menos de 200 MVA.
Os transformadores de potência são construídos para eficiências em torno de 100% (a carga está próxima à estação). Os transformadores de distribuição têm eficiências variadas (60 - 70%) à medida que a carga flutua.
Os transformadores de potência são maiores (e mais pesados) e são mais difíceis de instalar.
Os transformadores de potência estão conectados diretamente e estão tendo uma carga bastante constante. Normalmente, as perdas de ferro e cobre são combinadas para serem ideais na carga máxima máxima. No caso de um transformador de distribuição, à medida que a carga flutua, as perdas são mais variáveis no tempo - perdas ótimas são normalmente alcançadas em 75% da carga total.
No caso de transformador de potência, os enrolamentos primários são conectados em estrela e o secundário em conexão delta. Nos transformadores de distribuição, o primário é vinculado no delta, enquanto o secundário no tipo estrela.