background image

 

 

background image

 

 

• Transformator– urządzenie elektryczne służące do 

przenoszenia energii elektrycznej prądu 

przemiennego drogą indukcji z jednego obwodu 

elektrycznego do drugiego, z zachowaniem 

pierwotnej częstotliwości. Zwykle zmieniane jest 

równocześnie napięcie elektryczne (wyjątek stanowi 

transformator separacyjny, w którym napięcie nie 

ulega zmianie). Transformator umożliwia w ten 

sposób na przykład zmianę napięcia panującego w 

sieci wysokiego napięcia, które jest odpowiednie do 

przesyłania energii elektrycznej na duże odległości, 

na niskie napięcie, do którego dostosowane są 

poszczególne odbiorniki. W sieci 

elektroenergetycznej zmiana napięcia zachodzi 

kilkustopniowo w stacjach transformatorowych. 

background image

 

 

Schematyczne 

przedstawienie idealnego 

transformatora 

Transformator energetyczny 
średniego napięcia – przekrój

 

background image

 

 

• Transformator zbudowany 

jest z dwóch lub więcej 

cewek (zwanych 

uzwojeniami), nawiniętych 

na wspólny rdzeń 

magnetyczny wykonany 

zazwyczaj z materiału 

ferromagnetycznego.

• Oba obwody są zazwyczaj 

odseparowane galwanicznie, 

co oznacza, że nie ma 

połączenia elektrycznego 

pomiędzy uzwojeniami, a 

energia przekazywana jest 

przez pole magnetyczne. 

Wyjątkiem jest 

autotransformator, w którym 

uzwojenie pierwotne i 

uzwojenie wtórne posiadają 

część wspólną i są ze sobą 

połączone galwanicznie.

Przykład ułożenia uzwojeń

 

background image

 

 

• Jedno z uzwojeń (zwane pierwotnym) podłączone jest do źródła prądu 

przemiennego. Powoduje to przepływ w nim prądu przemiennego. 

Przemienny prąd wywołuje powstanie zmiennego pola 

magnetycznego. Zmienny strumień pola magnetycznego, 

przewodzony przez rdzeń transformatora, przepływa przez pozostałe 

cewki (zwane wtórnymi). Zmiana strumienia pola magnetycznego w 

cewkach wtórnych wywołuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej – 

powstaje w nich zmienna siła elektromotoryczna (napięcie). Jeżeli 

pominie się opór uzwojeń oraz pojemności między zwojami uzwojeń i 

przyjmie się, że cały strumień magnetyczny wytworzony w uzwojeniu 

pierwotnym przenika przez rdzeń do uzwojenia wtórnego (nie ma 

strat pola magnetycznego na promieniowanie), to taki transformator 

nazywamy idealnym. 

background image

 

 

• Transformator energetyczny 

wysokiego napięcia na stacji 
energetycznej 

background image

 

 

• Podczas pracy transformatora rzeczywistego, czyli 

podczas przenoszenia energii z uzwojenia 

pierwotnego do wtórnego, tracona jest część mocy. 

Ma to miejsce w rdzeniu transformatora (tzw. straty w 

żelazie, wynikające z nagrzewania się rdzenia i 

zużywania mocy na magnesowanie rdzenia) oraz w 

uzwojeniu (tzw. straty w miedzi, wynikają z oporności 

materiału, z którego wykonane jest uzwojenie 

wtórne). Stosunek mocy po stronie wtórnej do mocy 

pobieranej przez transformator określa sprawność 

transformatora.

• Zastosowanie szkła metalicznego do budowy rdzenia 

transformatora pozwala kilkukrotnie zmniejszyć 

zachodzące tam straty, gdyż w rdzeniu amorficznym 

nie zachodzą straty ciepła.

background image

 

 

• Uzwojeń może być kilka, często spotyka się transformatory 

o np. dwóch dolnych napięciach lub trzech różnych.

• W systemach prądu wielofazowego (np. trójfazowego) 

stosuje się transformatory wielofazowe (trójfazowe). W 

transformatorach takich rdzenie poszczególnych faz mogą 

mieć części wspólne. Nie jest to jednak warunek konieczny, 

ponieważ np. w sieciach wysokiego napięcia stosuje się 

transformatory jednofazowe (po jednym na każdą fazę).

• Transformatory elektroenergetyczne dla niskich napięć 

izolowane są powietrzem, dla wyższych stosuje się olej 

transformatorowy, pełniący równocześnie funkcje 

chłodzące. Dodatkowo, transformatory dużej mocy 

wyposażone są w radiatory lub chłodnice oraz wentylatory 

jak również w rozbudowane systemy zabezpieczeń.

background image

 

 


Document Outline