Il trasformatore di potenza è l'apparecchiatura più importante nel sistema di alimentazione. Utilizza il principio dell'induzione elettromagnetica per convertire l'energia della corrente alternata di un livello di tensione in energia della corrente alternata di un altro livello di tensione. Il ruolo dell'elettricità è ampiamente utilizzato in vari settori dell'economia nazionale.

1. Struttura del trasformatore

Il trasformatore è composto principalmente da un nucleo di ferro, avvolgimento, filo conduttore, dispositivo di regolazione della tensione, dispositivo di raffreddamento, boccola e mezzo isolante (olio, SF6, resina epossidica) e altre parti.

2. Il ruolo dei componenti principali del trasformatore

(1) Nucleo di ferro. I trasformatori sono fabbricati secondo il principio dell'induzione elettromagnetica e il circuito magnetico è il mezzo di conversione dell'energia elettrica. Il nucleo di ferro è la parte del circuito magnetico del trasformatore. La sua funzione principale è quella di condurre il magnetismo. È realizzato con lamiere di acciaio elettrico (lamiere di acciaio al silicio) ad alta permeabilità magnetica. Converte l'energia elettrica del circuito primario in energia magnetica, e quindi dalla propria energia magnetica nell'energia elettrica del circuito secondario.

Sotto l'azione del campo elettrico alternato della bobina, il nucleo di ferro e le sue parti metalliche strutturali generano scariche in sospensione. A causa delle diverse posizioni, anche i potenziali fluttuanti indotti sono diversi. Questo tipo di scarica della sospensione è intermittente e il risultato della scarica intermittente danneggia l'isolamento solido e decompone l'olio del trasformatore, il che porta al verificarsi di un guasto del trasformatore. Per evitare danni al trasformatore, il nucleo di ferro e le sue strutture metalliche devono essere messi a terra in modo che siano a potenziale zero.

Se il nucleo di ferro è messo a terra in due o più punti, una corrente circolante verrà indotta nel circuito di terra quando il flusso magnetico nel nucleo di ferro cambia. Queste correnti circolanti aumenteranno la perdita a vuoto del trasformatore e aumenteranno la temperatura del nucleo di ferro, quindi il nucleo di ferro deve essere messo a terra e solo un punto può essere messo a terra.

(2) Avvolgimento. L'avvolgimento è la parte circuitale del trasformatore. È fatto di filo avvolto con isolamento sulla superficie. È inguainato sulla colonna del nucleo di ferro del trasformatore. Il materiale del filo può essere suddiviso in filo di rame e filo di alluminio.

Gli avvolgimenti del trasformatore devono avere rigidità dielettrica, resistenza meccanica e resistenza al calore sufficienti. L'isolamento principale dell'avvolgimento comprende principalmente carta isolante, tubo di carta isolante, isolamento terminale, piastra di pressione, supporto, cuscinetto, anello angolare, schermo elettrostatico, ecc.

La carta isolante comunemente usata nei trasformatori in bagno d'olio è la carta per cavi. La carta per cavi ha una stabilità termica sufficiente nell'olio ed è generalmente utilizzata come isolamento di spire di filo, isolamento a strati o isolamento di rivestimento di fili.

(3) Cavi. Il cavo è quello di immettere l'alimentazione esterna nel trasformatore, quindi emettere la potenza trasmessa al trasformatore.

Generalmente suddiviso in tre tipi: il cavo di collegamento che collega l'estremità del cavo dell'avvolgimento e la boccola, il cavo di collegamento tra gli avvolgimenti di ciascuna fase e il cavo di derivazione che collega il rubinetto dell'avvolgimento al commutatore di presa.

(4) Olio del trasformatore. L'olio del trasformatore ha una rigidità dielettrica molto più elevata dell'aria. Il materiale isolante è immerso in olio, che non solo migliora la rigidità dielettrica ma lo protegge anche dall'umidità.

L'olio per trasformatori ha un grande calore specifico ed è spesso usato come refrigerante. Il calore generato durante il funzionamento del trasformatore provoca l'espansione e l'innalzamento dell'olio vicino al nucleo e all'avvolgimento a causa del calore. Attraverso la convezione superiore e inferiore dell'olio, il calore viene dissipato attraverso il radiatore per garantire il normale funzionamento del trasformatore.

Sul commutatore sotto carico del trasformatore, l'arco si verifica quando i contatti vengono commutati. Poiché l'olio del trasformatore ha una buona conduttività termica e una grande quantità di gas viene decomposta sotto l'alta temperatura dell'arco, viene generata una grande pressione, migliorando così le prestazioni di estinzione dell'arco del mezzo e facendo estinguere rapidamente l'arco.