Milyen szerepet töltenek be a transzformátorok az elektromos rendszerben?

A komplex energiarendszerben hatalmas mennyiségű nagy teljesítményű elektromos energia található nagy feszültséggel és nagy árammal. Ahhoz, hogy ezt az energiát biztonságosan és megbízhatóan továbbítsuk, elosztjuk és hasznosítsuk, pontos méréseket kell végeznünk és hatékony ellenőrzést kell végrehajtanunk. A nagyfeszültségek és nagy áramok közvetlen használata mérésre és védelemre azonban veszélyes és gazdaságtalan. Ezen a ponton a transzformátorok nélkülözhetetlen és döntő szerepet játszanak.

I. Elszigetelődés és átalakulás

⑴ Elektromos leválasztás (biztonsági leválasztás)

Kérdés: Az áramellátó rendszer primer oldali (főáramköri) feszültsége elérheti a több tízezer vagy akár százezer voltot, az áramerősség pedig a több ezer ampert. Ha a mérőműszereket és a védőberendezéseket közvetlenül ilyen nagy potenciálra csatlakoztatják, az nagy veszélyt jelent a berendezésre, és a berendezés szigetelési költsége is túl magas lesz.

Megoldás: A transzformátor primer tekercsét a nagy-feszültségű főáramkörre, míg a szekunder tekercset a mérőműszerre és a relévédő eszközre kell csatlakoztatni. Az elsődleges és a szekunder tekercs között csak mágneses csatolás van, közvetlen elektromos csatlakozás nélkül. Ez biztonságosan leválasztja a nagyfeszültségű-primer rendszert a kis-feszültségű szekunder rendszertől.

⑵ Arányos transzformáció (értékkonverzió)

Kérdés: Rendkívül nehéz és költséges olyan precíz műszereket közvetlenül előállítani, amelyek több tízezer amperes áramot és több százezer voltos feszültséget képesek mérni.

Megoldás: A transzformátor a primer oldalon lévő nagyfeszültséget és nagyáramot lineárisan képes szabványosított és kezelhető kisfeszültségre és kis áramértékre a pontos transzformációs aránynak megfelelően csökkenteni.