Transformatoren er en elektrisk enhet som ved hjelp av elektromagnetisk induksjon omdanner et vekselstrømssystem til et eller flere vekselstrømssystemer med samme frekvens, men med forskjellige strøm- og spenningsverdier. Transformatorens rolle i kraftsystemet er svært viktig fordi det muliggjør økonomisk, pålitelig og sikker generering, overføring og distribusjon av elektrisitet ved passende spenningsnivåer.
Transformatorer er statiske elektriske maskiner, hvor ett nivå av elektrisk energi som fører til alt primært utstyr på enheten blir forvandlet til andre nivå elektrisitet i alle sekundære viklinger. Strømmen er med lik frekvens, men med en faseskift i en viss grad.
De ulike nivåene av primær og sekundær elektrisk energi oppnås med forskjellig antall ledninger og er avhengig av ledningens tykkelse. Antallet av bandet er direkte relatert til den induserte spenningen, mens tykkelsen på ledningen med den maksimale induserte strøm eller transformatorens kraft.
Energitransformatorer spiller en svært viktig rolle i kraftfordelingssystemet. Fra et generelt synspunkt er transformatorene sammensatt av tre hoveddeler: kjerne, primærvikling og sekundær vikling.
For flerfasetransformatorer er de vanligste transformatorene trefasede. Trefasetransformatorer kan ha forskjellige former for primær og sekundær kopling, og de grunnleggende koblingsstykkene er stjernen (Y eller Wye) og den trekantede (delta) forbindelsen (D).
Vindingene kan også kobles til en dobbel stjerne eller en løkke (Z). Forskjellen mellom disse typer koblinger er i linje- og faseverdier av spenning og strøm. I henhold til type isolasjon er strømtransformatorer delt inn i:
Distribusjonstransformatoren forvandler spenningsnivået til sluttlinjens (slutt) verdi - rett til sluttkunder, og er dermed klar for umiddelbar bruk.
Den vanligste kjernekonfigurasjonen for både energi- og distribusjonstransformatorer er med "E" kjernekjernene. Selv om det er stort antall varianter av formen av transformatorbekledning (kvalitet, type, tykkelse) og teknikken for å forme opp rampene (trinn-lap og andre), anses denne typen for å være klassisk og konvensjonell.
De tre søylene i en trefasetransformator er aktive, noe som betyr at når transformatoren er i drift, er de omgitt av viklinger gjennom hvilken strømmen vil strømme.
Som spenning produseres i lavere spenningsområder, men overføringen i dette området har større energitap, må spenningsnivåene økes. En kraft transformator er en elektrisk enhet som styrker spenningen uten å endre frekvensen for å sikre effektiv overføring av elektrisitet. Distribusjonstransformator, derimot, stiger ned spenningen ved et bestemt punkt i systemet, hvor strømmen (spenningen) er klar til bruk av forbrukerne.
Krafttransformatorer er klassifisert på høyere spenninger som 400, 200, 110, 66, 33 ... kV og er vanligvis vurdert over 200 MVA. Distribusjonstransformatorer brukes i lavere spenningsområder som 11, 6,6, 3,3 KV, 440, 230 V) og er vanligvis klassifisert mindre enn 200 MVA.
Strømtransformatorer er konstruert for effektivitet på rundt 100% (lasten er nær stasjonen). Distribusjonstransformatorer har varierende effektivitet (60 - 70%) ettersom belastningen svinger.
Krafttransformatorer er større i størrelse (og tyngre) og er vanskeligere for installasjon.
Strømtransformatorer er koblet direkte, og har ganske konstant lasting. Vanligvis matcher jern- og kobbertapet seg til å være optimal ved maksimal fulllast. I tilfelle distribusjonstransformator når lasten svinger, er tapene mer variant i tid - optimale tap oppnås vanligvis ved 75% full belastning.
Ved krafttransformator er de primære viklinger forbundet i stjerne og den sekundære til deltaforbindelse. I distribusjonstransformatorer er primæren bundet i delta, mens sekundæret i stjernetype.