El transformador es un dispositivo eléctrico que, por medio de la inducción electromagnética, convierte un sistema de corriente alterna en uno o más sistemas de corriente alterna de la misma frecuencia, pero con diferentes valores de corriente y voltaje. El papel del transformador en el sistema de energía es muy importante porque permite la generación, transmisión y distribución de electricidad a niveles de voltaje apropiados, económicos y confiables..
Los transformadores son máquinas eléctricas estáticas, donde un nivel de energía eléctrica que conduce a todo el equipo primario del dispositivo se transforma en electricidad de segundo nivel en todos los devanados secundarios. La electricidad es con la misma frecuencia pero con un cambio de fase hasta cierto punto..
Los diferentes niveles de energía eléctrica primaria y secundaria se logran mediante un número diferente de cables y dependen del grosor de los cables. El número de la banda está directamente relacionado con el voltaje inducido, mientras que el grosor del cable con la corriente máxima inducida o la potencia del transformador.
Los transformadores de energía juegan un papel muy importante en el sistema de distribución de energía. Desde un punto de vista general, los transformadores están compuestos por tres partes principales: núcleo, devanado primario y secundario..
Para los transformadores de potencia multifase, los tipos más comunes de transformadores son trifásicos. Los transformadores trifásicos pueden tener diferentes modos de acoplamiento primario y secundario, y los tipos básicos de acoplamiento son la estrella (Y o Wye) y la conexión triangular (delta) (D).
Los devanados también se pueden conectar a una estrella doble o un bucle (Z). La diferencia entre estos tipos de acoplamientos está en los valores de línea y fase de voltaje y corriente. Según el tipo de aislamiento, los transformadores de potencia se dividen en:
El transformador de distribución transforma el nivel de voltaje al valor de la línea final (final), justo para los consumidores finales, por lo que está listo para su uso inmediato.
La configuración del núcleo más común para los transformadores de energía y distribución es con los núcleos con la “E”. Aunque hay un gran número de variantes de la forma del revestimiento del transformador (calidad, tipo, espesor) y la técnica para alinear las defensas (step-lap y otros), este tipo se considera clásico y convencional..
Los tres pilares de un transformador trifásico están activos, lo que significa que cuando el transformador está funcionando, están rodeados por devanados a través de los cuales fluirá la corriente..
Como el voltaje se produce en rangos de voltaje más bajos, pero la transmisión en ese rango tiene mayores pérdidas de energía, es necesario aumentar los niveles de voltaje. Un transformador de potencia es un dispositivo eléctrico que aumenta el voltaje, sin cambiar la frecuencia para garantizar una transmisión eficiente de la electricidad. El transformador de distribución, por otro lado, reduce el voltaje en cierto punto del sistema, donde la electricidad (voltaje) está lista para ser utilizada por los consumidores.
Los transformadores de potencia se clasifican en voltajes más altos, como 400, 200, 110, 66, 33… kV y, por lo general, se clasifican por encima de 200 MVA. Los transformadores de distribución se utilizan en rangos de voltaje más bajos, como 11, 6.6, 3.3 KV, 440, 230 V) y generalmente se clasifican en menos de 200 MVA.
Los transformadores de potencia están construidos para eficiencias de alrededor del 100% (la carga está cerca de la estación). Los transformadores de distribución tienen eficiencias variables (60 - 70%) a medida que la carga fluctúa.
Los transformadores de potencia son más grandes en tamaño (y más pesados) y son más difíciles de instalar.
Los transformadores de potencia están conectados directamente y tienen una carga bastante constante. Por lo general, las pérdidas de hierro y cobre se combinan para ser óptimas a plena carga máxima. En el caso de un transformador de distribución a medida que la carga fluctúa, las pérdidas son más variables en el tiempo; las pérdidas óptimas se alcanzan típicamente al 75% de la carga completa.
En el caso del transformador de potencia, los devanados primarios se conectan en estrella y el secundario en la conexión delta. En los transformadores de distribución, el primario está limitado en delta, mientras que el secundario en estrella..