Transformators ir elektriska ierīce, kas ar elektromagnētiskās indukcijas palīdzību maiņstrāvas sistēmu pārveido vienā vai vairākās maiņstrāvas sistēmās ar tādu pašu frekvenci, bet ar atšķirīgām strāvas un sprieguma vērtībām. Transformatora loma energosistēmā ir ļoti svarīga, jo tas nodrošina ekonomisku, uzticamu un drošu elektroenerģijas ražošanu, pārvadi un sadali atbilstošā sprieguma līmenī..
Transformatori ir statiskas elektriskās mašīnas, kurās viens elektriskās enerģijas līmenis, kas tiek novadīts uz visām ierīces primārajām iekārtām, visos sekundārajos tinumos tiek pārveidots par otrā līmeņa elektrību. Elektrība ir ar vienādu frekvenci, bet ar noteiktu fāzes nobīdi.
Dažādos primārās un sekundārās elektriskās enerģijas līmeņus panāk ar dažādu vadu skaitu un tie ir atkarīgi no vadu biezuma. Joslas numurs ir tieši saistīts ar inducēto spriegumu, savukārt stieples biezums ar maksimālo inducēto strāvu vai transformatora jaudu.
Enerģijas pārveidotājiem ir ļoti liela loma enerģijas sadales sistēmā. No vispārējā viedokļa transformatori sastāv no trim galvenajām daļām: serdes, primārā tinuma un sekundārā tinuma.
Daudzfāzu strāvas transformatoriem visizplatītākie transformatoru veidi ir trīsfāzu. Trīsfāzu transformatoriem var būt dažādi primārā un sekundārā savienojuma režīmi, un galvenie savienojuma veidi ir zvaigzne (Y vai Wye) un trīsstūrveida (delta) savienojums (D)..
Tinumus var savienot arī ar dubultā zvaigzni vai cilpu (Z). Atšķirība starp šiem savienojumu veidiem ir sprieguma un strāvas līnijas un fāzes vērtībās. Atkarībā no izolācijas veida strāvas transformatori tiek sadalīti:
Sadales transformators pārveido sprieguma līmeni līdz gala līnijas (gala) vērtībai - tieši tiešajiem patērētājiem, tādējādi būdams gatavs tūlītējai lietošanai.
Visizplatītākā serdes konfigurācija gan enerģijas, gan sadales transformatoriem ir ar “E” serdes kodoliem. Lai arī ir milzīgs skaits transformatora oderes formas (kvalitāte, tips, biezums) un vaļņu izklāšanas tehnikas (pakāpieni un citi), šis tips tiek uzskatīts par klasisko un parasto.
Trīsfāzu transformatora trīs pīlāri ir aktīvi, kas nozīmē, ka, transformatoram darbojoties, tos ieskauj tinumi, caur kuriem strāva plūdīs.
Tā kā spriegums tiek ražots zemākā sprieguma diapazonā, bet pārvadei šajā diapazonā ir lielāki enerģijas zudumi, ir jāpalielina sprieguma līmeņi. Strāvas transformators ir elektriska ierīce, kas palielina spriegumu, nemainot frekvenci, lai nodrošinātu efektīvu elektrības pārvadi. No otras puses, sadales transformators samazina spriegumu noteiktā sistēmas vietā, kur patērētājam elektrība (spriegums) ir gatava lietošanai.
Strāvas transformatori ir nomināli ar lielāku spriegumu, piemēram, 400, 200, 110, 66, 33… kV, un parasti ir nomināli virs 200 MVA. Sadales transformatori tiek izmantoti zemāka sprieguma diapazonos, piemēram, 11, 6,6, 3,3 KV, 440, 230 V), un parasti to nominālā vērtība ir mazāka par 200 MVA.
Jaudas transformatori ir konstruēti ar aptuveni 100% efektivitāti (slodze ir tuvu stacijai). Sadales transformatoriem ir dažāda efektivitāte (60 - 70%), mainoties slodzei.
Strāvas transformatori ir lielāki (un smagāki), un tos ir grūtāk uzstādīt.
Strāvas transformatori ir tieši savienoti, un tiem ir diezgan pastāvīga slodze. Parasti dzelzs un vara zudumi ir optimāli pie maksimālās pilnas slodzes. Sadales transformatora gadījumā, slodzei svārstoties, zaudējumi ir vairāk laika ziņā - optimālie zaudējumi parasti tiek sasniegti pie 75% no pilnas slodzes.
Jaudas transformatora gadījumā primārie tinumi ir savienoti ar zvaigzni, bet sekundārie - ar delta savienojumu. Sadales transformatoros primārais ir saistīts ar deltu, bet sekundārais - ar zvaigžņu tipu.