Typer av transformator

Det er forskjellige typer transformer brukes i elsystemet for forskjelligeformål, som generering, distribusjon og overføring og utnyttelse av elektrisk kraft. De forskjellige transformatorene er trinn opp og trinn ned transformator, kraft transformator, distribusjon transformator, instrument transformer bestående av nåværende og potensielle transformator, enfase og trefase transformator, auto transformator, etc.

Innhold:

• Trinn opp og trinn ned transformatoren
• Power Transformer
• Distribusjonstransformator
• Bruk av distribusjonstransformator
• Instrument Transformer
• Nåværende transformator
• Potensiell transformator
• Enfasetransformator
• Tre fase transformator

De forskjellige typer transformatorer vist i figuren ovenfor er forklart i detaljene nedenfor

Trinn opp og trinn ned transformatoren

Denne typen transformator er kategorisert på grunnlag av en rekke svinger i primære og sekundære viklinger og den induserte emf.

Trinn opp transformator transformerer en lav spenning,høy strøm AC til et høyspenning, lavt strømforsyningssystem I denne typen transformator er antall svinger i sekundærviklingen større enn antall svinger i primærviklingen. Hvis (V₂ > V₁) spenningen er hevet på utgangssiden og er kjent som trinn opp transformator

Trinn ned transformator konverterer en høy primærspenning assosiert med lav strøm til lav spenning, høy strøm. Med denne typen transformator er antall svinger i primærviklingen større enn antall svinger i sekundærviklingen. Hvis (V₂ <V₁) spenningsnivået senkes på utgangssiden og er kjent som trinn ned transformator

Power Transformer

Strømtransformatorene brukes ioverføringsnett med høyere spenninger. Kravene til krafttransformatoren er som følger 400 KV, 200 KV, 110 KV, 66 KV, 33 KV. De er hovedsakelig vurdert over 200 MVA. Hovedsakelig installert på generasjonsstasjoner og transmisjonstasjoner. De er designet for maksimal effektivitet på 100%. De er større i størrelse i forhold til distribusjonstransformator.

Ved meget høy spenning kan strømmen ikke væredistribueres direkte til forbrukeren, slik at strømmen går ned til ønsket nivå ved hjelp av en nedstrøms transformator. Transformatoren er ikke lastet fullt, og kjernen tapet foregår for hele dagen, men kobber tapet er basert på belastningssyklusen i distribusjonsnettverket. Hvis strømtransformatoren er koblet i transmisjonsnettet, vil belastningsfluktuasjonen bli meget mindre da de ikke er koblet til forbrukerenden direkte, men hvis de er koblet til distribusjonsnettverket, vil det være svingninger i lasten.

Transformatoren lastes i 24 timer påtransmisjonsstasjon, slik at kjerne- og kobbertapet vil oppstå for hele dagen. Strømtransformatoren er kostnadseffektiv når strømmen genereres ved lave spenningsnivåer. Hvis spenningsnivået økes, reduseres strømforsyningens strømstyrke, noe som resulterer i I²R-tap og spenningsreguleringen økes også.

Distribusjonstransformator

Denne typen transformator har lavere rangeringer som11 KV, 6,6 KV, 3,3 KV, 440 V og 230 V. De er klassifisert mindre enn 200 MVA og brukes i distribusjonsnettverket for å gi spenningstransformasjon i kraftsystemet ved å redusere spenningsnivået der den elektriske energien distribueres og utnyttes på forbrukerenden. Den primære spolen i distribusjonstransformatoren blir viklet av emaljebelagt kobber eller aluminiumtråd. Et tykt bånd av aluminium og kobber brukes til å lage sekundær av transformatoren som er høy strøm, lav spenningsvikling. Harpiksimpregnert papir og olje brukes til isolasjonsformål.

Oljen i transformatoren brukes til

• kjøling
• Isolere viklingene
• Beskytter mot fuktighet

De forskjellige typene av distribusjonstransformatoren er kategorisert på følgende grunnlag og er vist i figuren under

• Monteringssted
• Type isolasjon
• Tilførselstype

Distribusjonstransformatoren mindre enn 33 KV erBrukes i industri og 440, 220 V brukes til husholdning. Den er mindre i størrelse, enkel å installere og har lave magnetiske tap og er ikke alltid fullt lastet. Da det ikke virker for konstant last gjennom 24 timer som på dagtid er lasten på topp, og i natttimer er den svært lett lastet, og effektiviteten avhenger av belastningssyklusen og beregnes som All Day Efficiency. Distribusjonstransformatorene er konstruert for maksimal effektivitet på 60 til 70%

Bruk av distribusjonstransformator

• Brukes i pumpestasjoner hvor spenningsnivået er under 33 KV
• Strømforsyning for overhead ledninger jernbaner elektrifisert med AC
• I byområder er mange hus matet med enfasetransformator og i landlige områder kan det være mulig at ett hus krever en enkelt transformator avhengig av lastene.
• Flere distribusjonstransformatorer brukes til industrielle og kommersielle områder.
• Brukes i vindparker der den elektriske energien genereres av vindmøllene. Der blir det brukt som strømforsyning for å koble til stasjonene som er borte fra vindkraftgenereringssystemet.

Instrument Transformer

• De er generelt kjent som en isolasjontransformator. Instrumenttransformator er en elektrisk enhet som brukes til å transformere både strøm og spenningsnivå. Den vanligste bruken av instrumenttransformatoren er å isolere sekundærviklingen trygt når primæren har høyspenning og høy strømtilførsel slik at måleinstrumentet, energimålerne eller reléene som er koblet til transformatorens sekundære side, ikke vil bli skadet. Instrumenttransformator er videre delt inn i to typer
  • Nåværende transformator (CT)
  • Potensiell transformator (PT)

  Den nåværende og potensielle transformatoren er forklart nedenfor i detalj

Nåværende transformator

Strømtransformatoren brukes til å måle ogogså for beskyttelse. Når strømmen i kretsen er høy til å påføres direkte på måleinstrumentet, benyttes strømtransformatoren til å transformere høystrømmen til ønsket verdi av strømmen som kreves i kretsen.

Den primære viklingen av strømtransformatoren erkoblet i serie til hovedforsyningen og de ulike måleinstrumentene som ammeter, voltmeter, wattmeter eller beskyttelsesreléspole. De har nøyaktige, nåværende forhold og faseforhold for å muliggjøre måleren nøyaktig på sekundærsiden. Termforholdet har stor betydning i CT.

For eksempel, hvis forholdet er 2000:5 betyr det at en CT har en effekt på 5 Ampere når inngangsstrømmen er 2000 amp på primærsiden. Nøyaktigheten til den nåværende transformatoren avhenger av mange faktorer som byrde, belastning, temperatur, faseendring, vurdering, metning etc. I den nåværende transformatoren er den totale primærstrømmen vektorsummen av eksitasjonsstrømmen og gjeldende lik reverseringen sekundærstrøm multiplisert med svingforhold.

Hvor,
Jeg_p - primær strøm
Jeg_s - sekundær eller reverseringsstrøm
Jeg₀ - eksitasjonstrøm
K_T - svingforhold

Potensiell transformator

Den potensielle transformatoren kalles også somspenningstransformator. Den primære viklingen er koblet over høyspentledningen hvis spenning skal måles, og alle måleinstrumenter og målere er koblet til transformatorens sekundære side. Den viktigste funksjonen til potensialtransformatoren er å gå ned spenningsnivået til en sikker grense eller verdi. Den primære viklingen til den potensielle transformatoren er jordet eller jordet som et sikkerhetspunkt.

For eksempel er spenningsforholdet primært tilsekundær er gitt som 500: 120, det betyr at utgangsspenningen er 120 V når 500 V er påført den primære. De forskjellige typene potensielle transformatorer er vist nedenfor i figuren

• Elektromagnetisk (det er en tråd såret transformator)
• Kondensator (kondensator spenningstransformator CVT bruker kondensator spenningsdeler)
• Optisk (fungerer på elektrisk eiendom hvis optiske materialer)

Prosentandelen spenningsfeil er gitt av ligningen vist nedenfor

Enfasetransformator

Enfasetransformator er en statisk enhet,virker på prinsippet om Faradays lov om gjensidig induksjon. Ved konstant nivå av frekvens og variasjon av spenningsnivå overfører transformatoren vekselstrøm fra en krets til den andre kretsen. Det finnes to typer viklinger i transformatoren. Veklingen som AC-tilførsel er gitt betegnes som primærvikling og i sekundærviklingen er belastningen koblet til.

Tre fase transformator

Hvis den tre enkelfasetransformatoren er tattog forbundet med alle de tre primære viklingene som er forbundet med hverandre som en og alle de tre sekundære viklinger til hverandre, danner som en sekundær vikling, sies transformatoren å oppføre seg som en trefase transformator, det vil si en bank med tre enkelt fase transformator koblet sammen som fungerer som en trefase transformator.

Trefasetilførsel brukes hovedsakelig til elektriskkraftproduksjon, overføring og distribusjon til industrielle formål. Det er mindre kostbart å montere tre enfasetransformator for å danne trefasetransformator enn å kjøpe en enkelt trefasetransformator. Trefasetransformatorforbindelsen kan gjøres med Star (Wye) og Delta (Mesh) -typen.

Forbindelsen av primær og sekundær vikling kan gjøres ved forskjellige kombinasjoner vist nedenfor

Primæravvikling	Sekundær svingning
Star (Wye)	Stjerne
Delta (mesh)	Delta
Stjerne	Delta
Delta	Stjerne

Kombinasjonen av primærvikling og sekundærvikling er gjort som stjerne-stjerne, delta-delta, stjerne-delta og delta-stjerne.