Transformer er en enhed, der konverterer AC-spænding, strøm og impedans. Transformatorens funktionsprincip er, at det er et statisk elektrisk apparat lavet af princippet om elektromagnetisk induktion. Der er mange klassifikationer af det. I henhold til dens ikke-almindelige funktioner kan den opdeles i pulsstrømtransformer, mellemfrekvenstransformer, triggertransformator, afskærmningstransformator osv.
Transformer er et elektrisk apparat, der overfører elektrisk energi eller transmitterer signaler fra et kredsløb til et andet kredsløb ved at bruge princippet om elektromagnetisk induktion. Det er en vigtig komponent til transmission af elektrisk energi eller signaltransmission. Transformer er en enhed, der konverterer AC-spænding, strøm og impedans. Når vekselstrøm løber gennem primærspolen, genereres vekselstrømsmagnetisk flux i jernkernen (eller magnetkernen), således at spænding (eller strøm) induceres i sekundærspolen. Transformer består af jernkerne (eller magnetisk kerne) og spole. Spolen har to eller flere viklinger, hvoraf viklingen tilsluttet strømforsyningen kaldes primærspole, og de resterende viklinger kaldes sekundære spoler.
1. Tilladt temperatur
Når transformatoren kører, genererer dens spole og jernkerne kobbertab og jerntab. Disse tab omdannes til varmeenergi, som får temperaturen på transformatorens jernkerne og spole til at stige. Hvis temperaturen overstiger den tilladte værdi i lang tid, vil isoleringen gradvist miste sin mekaniske elasticitet og alder.
Temperaturen på hver del af transformeren er forskellig under drift. Temperaturen på spolen er den højeste, efterfulgt af kernens temperatur. Temperaturen på isoleringsolien er lavere end spolens og kernens temperatur. Transformatorens øvre olietemperatur er højere end den nedre olietemperatur. Den tilladte temperatur under transformerdrift kontrolleres i henhold til den øvre olietemperatur. For en klasse A isolationstransformator i normal drift, når den omgivende lufttemperatur er op til 40 grader, er grænsedriftstemperaturen for transformatorviklingen 105 grader. Da temperaturen på viklingen er 10 grader højere end olietemperaturen, for at forhindre forringelse af oliekvaliteten, er transformatorens øvre olietemperatur fastsat til ikke at overstige 95 grader. Under normale omstændigheder, for at forhindre isoleringsolien i at overoxidere, bør den øvre olietemperatur ikke overstige 85 grader. For transformere, der bruger tvungen oliecirkulation, vandkøling og luftkøling, bør den øvre olietemperatur ikke ofte overstige 75 grader. (Den maksimalt tilladte værdi af den øvre olietemperatur på denne transformer er 80 grader)
II. Tilladt temperaturstigning
Kun overvågning af den øvre olietemperatur under transformerdrift kan ikke garantere sikker drift af transformeren. Det er også nødvendigt at overvåge temperaturforskellen mellem den øvre olietemperatur og køleluften - det vil sige temperaturstigningen. Forskellen mellem transformatortemperaturen og den omgivende lufttemperatur kaldes transformatortemperaturstigningen. For klasse A-isoleringstransformatorer, når den omgivende maksimale temperatur er 40 grader, foreskriver den nationale standard, at viklingstemperaturstigningen er 65 grader, og den øvre olietemperatur må stige til 55 grader. Så længe transformatorens temperaturstigning ikke overstiger den specificerede værdi, kan transformeren garanteres at fungere sikkert inden for den specificerede levetid under nominel belastning. (Transformatoren kan fungere uafbrudt i 20 år med nominel belastning under normal drift)
III. Rimelig kapacitet
Ved normal drift skal strømbelastningen på transformeren være omkring 75-90 % af transformatorens nominelle kapacitet.
IV. Rimelig nuværende rækkevidde
Den maksimale ubalancerede strøm af transformatorens lavspænding må ikke overstige 25 % af den nominelle værdi; det tilladte område for transformerstrømforsyningsspændingsændring er plus eller minus 5 % af den nominelle spænding.
Hvis den overskrider dette område, skal hanekontakten bruges til at justere spændingen til det specificerede område. (Justering bør udføres under strømafbrydelse) Spændingsregulering opnås normalt ved at ændre placeringen af hanen på primærviklingen. Enheden, der forbinder og skifter ledningspositionen, kaldes en trinkobler, som justerer transformationsforholdet ved at ændre antallet af omdrejninger af transformatorens højspændingsvikling. Lav spænding har ingen effekt på selve transformeren, reducerer kun noget output, men har indflydelse på elektrisk udstyr; spænding stiger, magnetisk flux stiger, jernkernemætning, jernkernetab øges, og transformatortemperaturen stiger.
V. Overbelastning
Overbelastning opdeles i normal overbelastning og ulykkesoverbelastning. Normal overbelastning er forårsaget af øget brugerstrømforbrug under normale strømforsyningsforhold. Det vil øge temperaturen på transformeren, hvilket får transformatorisoleringen til at ældes hurtigere og reducere dens levetid. Derfor er overbelastningsdrift generelt ikke tilladt. I særlige tilfælde kan transformeren overbelastes i en kort periode, men den må ikke overstige 30 % af mærkebelastningen om vinteren og 15 % af mærkebelastningen om sommeren. Desuden bør transformatorens overbelastningskapacitet bestemmes ud fra transformatorens temperaturstigning og producentens forskrifter.
Når der sker et uheld i elsystemet eller brugertransformatorstationen, for at sikre kontinuerlig strømforsyning til vigtigt udstyr, tillades transformeren at fungere under overbelastning i en kort periode, det vil sige uheldsoverbelastning. Uheldsoverbelastning vil få spoletemperaturen til at overstige den tilladte værdi, så isoleringen ældes hurtigere end under normale forhold. Risikoen for uheldsoverbelastning er dog lille, og generelt er transformeren underbelastet, så en kort overbelastning vil beskadige transformerens isolering. Tiden og multiplum af ulykkesoverbelastning skal implementeres i overensstemmelse med producentens forskrifter.