همانگونه كه مي دانيم افزايش ظرفيت انتقال توان نيروگاه و كاهش موثر تلفات انتقال ، مستلزم افزايش ولتاژ انتقال شبكه هاي قدرت مي باشد . در عمل ، ساخت ژنراتورهاي با ولتاژ خروجي بسيار بالا امكان پذير نمي باشد و عموماً به خاطر مشكلات عايق بندي ژنراتورها ، اين ولتاژ به مقدار ۲۵ تا ۳۰ كيلو ولت محدود مي شود . اين مشكل باعث مي شود كه جريان خروجي ژنراتورها بسيار زياد شود ، در نتيجه براي رسيدن به قابليت انتقال مورد نياز و كاهش سطح مقطع خطوط انتقال ، بايد از ولتاژهاي انتقال بالا استفاده نمود . در اينجاست كه اهميت ترانسفورماتورهاي قدرت آشكار مي شود. بدين معني كه اين وسائل با افزايش ولتاژ نيروگاه ها ، جريان خطوط انتقال كاهش پيدا مي كند. همچنين با توجه به اينكه عايق بندي سيم پيچهاي ترانسفورماتور در مقابل امواج سيار ، ارزانتر و ساده تر از عايق بندي سيم پيچهاي ژنراتور است، در نتيجه با استفاده از اين ترانسفورماتورها مي توان صدمات احتمالي وارد شده از امواج سيار خطوط انتقال را بر روي ژنراتور ها به حداقل خود كاهش داد .
ترانسفورماتور ماشین استاتیکی است که ازطریق القای الکترومغناطیسی، ولتاژ و جریان متناوب الکتریکی را بدون تغییری درفرکانس بین دو یا چند سیم پیچ به مقادیر مختلف تبدیل می کند. ترانسفورماتورها در پستهای نیروگاهی به منظور بالابردن ولتاژ برای انتقال اقتصادی قدرت و در پستهای فوق توزیع و توزیع به منظور پایین آوردن ولتاژ به مقادیر موردنیاز و قابل مصرف بکار گرفته می شوند. ترانسفورماتورهاي قدرت از نظر توان نامي ، محدوده وسيعي را در نظر مي گيرند . كه از ترانسفورماتورهاي توزيع با قدرت نامي چند كيلو ولت آمپر شروع مي شود و تا ترانسفورماتورهاي بزرگ ، با قدرت نامي بيش از MVA 1000 ختم مي گردد .
اصلی ترین و مهمترین عنصر هر پست فشار قوی ترانس قدرت می باشد و اصولاً بجز در مواردی خاص ، یک پست بدون قدرت معنا ندارد بنابراین وظیفه ترانس قدرت تأمین و تغذیه انرژی مصرف کنندگان و مرتبط نمودن دو یا سه سطح ولتاژ با یکدیگر می باشد . ترانسفورماتور یک افزار ایستا بوده که قلب آن هسته مغناطیسی است که از لایه های ورقه ورقه ای جهت کاهش تلفات تشکیل یافته و معمولاً دو یا سه سیم پیچ متفاوت دارد . وظیفه خنک کنندگی ترانس بعهده روغن می باشد که عمل عایقی را نیز انجام می دهد . کار تنظیم ولتاژدر ثانویه ترانس قدرت توسط دستگاهی بنام تپ چنجر انجام می شود . تپ چنجر نیز از سیستم کنترل کننده ولتاژ A.V.R) (Automatic Voltage Regulator که ناظر بر ولتاژ خروجی ترانس قدرت می باشد ،فرمان می گیرد .
دسته بندي هاي مختلف ترانسفورماتورها
ترانسفورماتورهاي بكار رفته در صنعت برق را از جنبه هاي مختلف مي توان دسته بندي نمود :
1- انواع ترانسفورماتورهاي قدرت از نظر تعداد فاز
ترانسفورماتورهاي قدرت از نظر تعداد فازها به دو نوع يك فاز و سه فاز تقسيم بندي مي شود . كه كاربرد ترانسفورماتورهاي تكفاز در قدرتهاي پايين تا حدود KVA 70 و ترانسفورماتور سه فاز در قدرتهاي بالا از حدود KVA 75 به بالا مي باشد .
2- انواع ترانسفورماتورها از نظر نوع استفاده
ترانسفورماتورها به سه صورت ترانسفورماتور جريان ، ولتاژ ، و ترانسفورماتورهاي قدرت مورد استفاده قرار مي گيرند . ترانسفورماتورهاي جريان براي پايين آوردن جريان ( ولتاژ ) و به منظور اندازه گيري جريان ( ولتاژ ) و استفاده در سيستم هاي حفاظت تجهيزات بكار مي رود.
البته ترانسفورماتورهاي قدرت نيز به سه دسته تقسيم بندي مي شوند . نوع اول ، ترانسفورماتورهاي قدرت با توان كم هستند . كه براي اتنقال و توزيع انرژي الكتريسيته در سطح ولتاژهاي پايين مورد استتفاده هستند . اين ترانسفورماتورها از نوع افزاينده يا كاهنده ولتاژ و ترانسفورماتورهاي سوئيچينگ مي باشند . نوع دوم ، ترانسفورماتورهاي قدرتي است كه براي مقاصد خاصي بكار مي روند . مثل ترانسفورماتورهاي مورد استفاده در كوره هاي قوس الكتريكي ، يكسو كننده ها ، واحدهاي جوشكاري بزرگ .نوع سوم، ترانسفورماتورهاي قدرت در سيستم هاي انتقال مي باشند كه در سه نوع ترانسفورماتورهاي افزاينده ، كاهنده و كوپلاژ به كار مي روند . ترانسفورماتورهاي قدرت افزاينده به منظور افزايش ولتاژ شبكه ( براي انتقال انرژي الكتريكي به فواصل دور ) به كار مي روند و عموما در پستهاي نيروگاه بكار مي روند . ترانسفورماتورهاي كاهنده براي پايين آوردن سطح ولتاژ به سطح قابل قبول براي مصرف كننده ها به كار مي روند . اين نوع ترانسفورماتورها در پستهاي توزيع استفاده مي شود . در اتصال دو شبكه فشار قوي به يكديگر از ترانسفورماتورهاي قدرت كوپلاژي استفاده مي شود .
ترانسفورماتورها از نظر نوع هسته به دو نوع هسته اي و پوسته اي تقسيم مي شوند كه البته اين نوع تقسيم بندي عموماً براي ترانسفورماتورهاي تكفاز عنوان مي شود. در نوع هسته اي، سيم پيچهاي اوليه و ثانويه روي دو بازوي مختلف يك هسته پيچيده مي شوند . در صورتي كه در نوع پوسته اي ، سيم پيچهاي اوليه و ثانويه روي بازوي مياني يك هسته با سه بازو پيچيده مي شود . البته در ترانسفورماتورهاي سه فاز نيز به نوعي اين تقسيم بندي مطرح مي شود. در ترانسفورماتورهاي سه فاز ، سيم پيچهاي اوليه و ثانويه هر فاز با هم ، بر روي يك بازو پيچيده مي شوند كه البته به نوع هسته اي مي باشند.
تجهيزات اساسي ترانسفورماتور هاي قدرت
ترانسفورماتور هاي قدرت با جريان ها و ولتاژهاي بسيار زياد سرو كار دارند و بايد حفاظت هايي براي آنها صورت گيرد. به عنوان مثال براي حفاظت ولتاژ زياد ترانسفورماتورها ، بايد سطح عايقي ترانسفورماتور مناسب باشد . همچنين با توجه به عبور جريان زياد از سيم پيچ هاي ترانسفورماتور و ازدياد درجه حرارت سيم پيچ ها ، بايد حفاظت هاي براي كنترل درجه حرارت آن صورت گيرد . بدين منظور و براي شناخت بيشتر ترانسفورماتورهاي قدرت ، تجهيزات اساسي را بيان مي نماييم . اين تجهيزات عبارتند از :
۱- هسته
۲- سيم پيچ ها
۳- تپ چنجر
۴- بوشينگ ها
۵- روغن ترانسفورماتور
۶- تانك روغن
۷- چرخ هاي ترانسفورماتور
۸- باك روغن
۹- رطوبت گير
۱۰- رله بوخهلتس
۱۱- لوله انفجار
۱۲- درجه نماي روغن
۱۳- جعبه كنترل ترانسفورماتور
۱۴- تجهيزات خنك كننده
۱۵- شيرهاي ترانسفورماتور
۱۶- ترمومتر براي سنجش درجه حرارت روغن
۱۷- ترمومتر براي سنجش درجه حرارت سيم پيچ
۱۸- برقگير
۱۹- پلاك مشخصات ترانسفورماتور
اجزای ترانسفورماتورهاي قدرت
هسته ترانسفورماتور
هسته ترانسفورماتور ، وظيفه ارتباط مغناطيسي بين سيم پيچهاي اوليه و ثانويه را بر عهده دارد . به منظور كاهش تلفات گردابي لازم است تا هسته از ورقه هاي فولادي نورد شده به ضخامت ۳/۰ تا ۵/۰ ميليمتر ساخته شود . اين ورقه ها با ماده اي عايقي به نام كارليت كه توانايي عبور فوران مغناطيسي را دارد ولي عايق جريان الكتريكي است، پوشانده مي شوند . اين عايقها داراي استقامت حرارتي بالايي هستند و در دماهاي بالا نيز تحت تاثير روغن ترانسفورماتور قرار نمي گيرند. جنس اين ورقه ها از آلياژ فولادي مي باشد كه مقداري سيليس به آنها اضافه مي گردد. اضافه كردن ماده سيليسيم ، باعث افزايش طول عمر ورقه هاي فولادي، كاهش تلفات پس ماند و افزايش مقاومت مخصوص هسته مي شود و در نتيجه تلفات جريان گردابي كاهش مي يابد . البته درصد ماده سيليسيوم بايد به مقدار مشخصي باشد ، زيرا زياد بودن درصد آن باعث ترد شدن آلياژ حاصله مي گردد و طبعاً عمل سوراخ كردن هسته با مشكل مواجه مي شود . همچنين تلفات ضريب نفوذ پذيري هم افزايش مي يابد . البته لازم به ذكر است كه براي افزايش قدرت نامي و كاهش تلفات هسته. ترانسفورماتورها از نظر نوع هسته ، به دو نوع هسته اي ، و نوع پوسته اي تقسيم مي شوند كه البته اين نوع تقسيم بندي عموماً براي ترانسفورماتورهاي تك فاز عنوان مي شوند . در ترانسفورماتورهاي تك فاز نوع هسته اي سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه روي دو بازوي مختلف يك هسته با دو يا چهار بازو پيچيده مي شوند . اين در حالتي است كه در نوع هسته اي ، سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه روي بازو هاي مياني يك هسته با سه يا پنج بازو ، بر روي يكديگر پيچيده مي شوند .هسته ترانسفورماتورهاي قدرت سه فاز معمولاً داراي دو حالت سه بازويي و پنج بازويي است . در حالت سه بازويي ، سيم پيچ هاي هر فاز بر روي هر بازو پيچيده مي شوند؛ ولي در حالت پنج بازويي ، سه بازوي وسطي براي سيم پيچ هاي هر فاز و دو بازي كناري براي برقرار مسير فوران ايجاد مي شود .
هسته ترانسفورماتور شامل ورقه هاي نازك بوده كه سطح آنها بسته به قدرت ترانسفورماتورها ارزیابی مي‌گردد. به منظور كم نمودن تلفات آهني نمي‌توان هسته ترانسفورماتور را به صورت يكپارچه تهیه کرد، بلكه به طور معمول آنها را از ورقه‌هاي نازك فلزي كه در تماس با يكديگر عايق‌اند، تولید می‌کنند. ورقه‌هاي ترانسفورماتور از يك لايه عايق تشکیل شده‌اند. از این رو، در زمان ارزیابی سطح مقطع هسته بايستی سطح آهن خالص را مد نظر قرار داد. ورقه‌هاي ترانسفورماتورها را در سایزهاي استاندارد و در ضخامت‌هاي 0.35 و 0.5 ميلي متر مي‌سازند. بايستی دقت داشت كه کلیه سطوح ورقه هاي ترانسفورماتور که عايق شده‌اند در يك سو باشند افزون بر اين تا اندازه‌ی امكان نبايد فضاي خالي در درون قرقره باقي بماند. لازم به بیان است که ورقه‌ها با فشار درون قرقره جاي می‌گیرند تا از صدا كردن و ارتعاش آنها نيز جلوگيری نماید.
سيم پيچ ها
سیم پیچها به همراه عایق بندی آن مهمترین قسمت یک ترانسفورماتور هستند که از مجموعه ای از حلقه های هادی تشکیل شده است. حلقه های مختلف، نسبت به یکدیگر و هسته عایق می باشند. مجموعه حلقه ها بر روی ستونهای هسته قرار می گیرند . معمولاً در ترانسفورماتورهای سه فاز، سیم پیچی های مختلف هر فاز روی ستون مربوطه به نحوی قرار می گیرند که متحدالمرکز بوده و به لحاظ فنی حتی المقدور سیم پیچهای نزدیک به هسته دارای ولتاژ کمتری باشند .
سيم پيچ هاي اوليه و ثانويه ، اصلي ترين جزء از ترانسفورماتورها مي باشند كه فوران ايجاد شده توسط آنها از طريق هسته ترانسفورماتور با يكديگر تزويج مي شوند. معمولاً سيم پيچ هاي فشار قوي و فشار ضعيف ترانسفورماتورهاي قدرت بر روي هسته بصورت متحد المركز پيچيده مي شوند . ابتدا سيم پيچ فشار ضعيف بر روي هسته قرار مي گيرد ، و سپس سيم پيچ هاي فشار قوي بر روي آن پيچيده مي شود . علت اين نوع ترتيب قرار گرفتن سيم پيچ ها ، آن است كه سيم فشار ضعيف به خاطر ولتاژ كم آن ، به عايق كمتري نياز دارد و در نتيجه هزينه عايق كاري سيم پيچ ها از هسته ، بسيار كتر خواهد شد .
هادي هاي سيم پيچ ها ، شامل سيم هاي مسي با مقطع دايره اي هستند تا تمركز ولتاژ در لبه ها به كمترين مقدار خود كاهش يابد . البته در ترانسفورماتور هاي با قدرت بالا از هادي مستطيلي نيز استفاده مي شود كه گوشه هاي آن را پخ مي زنند تا عايق كاري به نحو مناسبي انجام شود . عايق هادي ها بسته به قدرت عايق مورد نظر ، روكشي از نوار عايقي مي باشد . پيچك هادي ها به دور استوانه صليبي كه اندازه هاي آن به دقت محاسبه مي گردد، پيچيده مي شوند . همچنين فواصلي براي گردش روغن درون پيچك ها به شكل محوري در بين لايه هاي سيم پيچ در نظر گرفته مي شود تا سيم پيچ ها در برابر نيروي مكانيكي استقامت نمايند . عايق هاي مورد استفاده به خاطر اين كه اندكي رطوبت دارند ، به همراه سيم پيچ ها در كوره قرار داده مي شوند تا با انتقال حرارت ( با دماي بالاتر از ۱۰۰ درجه سانتيگراد ) به مدت ۲۴ ساعت، رطوبت عايق ها بكلي جذب شود. سپس هسته و سيم پيچ ها در روغن تانك ترانسفورماتور غوطه ور مي گردند .
تپ چنجر (تنظيم كننده ولتاژ)
تپ چنجر مكانيزمي است كه با آن مي توان نسبت تبديل ولتاژ ترانسفورماتور را تغيير داد . مثلاً اگر توسط يك ترانسفورماتور قدرت ، قدرت خروجي يك ژنراتور به شبكه داده شود ، در مواقعي كه شبكه با افت ولتاژ مواجه است ، مي توان با اتنخاب ولتاژ ثانويه بيشتري ، افت ولتاژ در شبكه را جبران كرد. همچنين مواقعي كه شبكه ، افزايش ولتاژ دارد ، مي توان با كاهش ولتاژ ثانويه اين افزايش ولتاژ را ترميم نمود. معمولاً اين عمل به صورت دستي يا اتوماتيك قابل انجام است. كاري كه در داخل ترانسفورماتور انجام مي شود ، اين است كه در هر بار تغيير تپ تركيب خاصي از سر سيمها كه از قسمتهاي مختلف سيم پيچي ثانويه ترانسفورماتور به تپ چنجر برده شده اند ، به هم وصل مي شوند. لذا تعداد دور سيم هاي ثانويه كه در مدار قرار مي گيرند ، عوض مي شود و طبعاً نسبت تبديل هم عوض مي شود. بر روي پلاك مشخصات ترانسفورماتورها ، ترتيب تعويض تپ ها و شماره پايانه هايي كه در هر انتخاب ولتاژ جديد ، بايد به هم وصل شوند ، و شماره وضعيت تپ چنجر داده مي شود. در ترانسفورماتورهاي قدرت معمولي ، تپ چنجر روي طرف ولتاژ بالا عمل مي كند. به علت آنكه در طرف ولتاژ بالا ، ولتاژ در هر دور سيم پيچي ، كمتر از طرف ولتاژ پايين است و جريان نيز از طرف ولتاژ پايين كمتر مي باشد. لذا مسئله تعويض تپ ، آسانتر و با مشكل كمتر مي باشد .
يكي از مشكلات اساسي در ترانسفورماتورهاي با تپ چنجر زير بار ، ايجاد قوس الكتريكي بين كنتاكت هاي تپ چنجر در هنگام تغيير وضعيت است . براي رفع اين مشكل ، ساختمان تپ چنجر بايد طوري طراحي شود تا ضمن تغيير نسبت تبديل ( براي ثابت نگه داشتن ولتاژ فشار ضعيف ) در اثر تغيير حلقه هاي سيم پيچ تپ چنجر ( قطع شدن از يك اتصال و وصل شدن به اتصال ديگر ) هيچ گونه قطع شدگي يا اتصال كوتاه در سيم پيچ ها ايجاد نشود . وجود قوس هاي الكتريكي و حرارت حاصل از آن در فرمان تغيير وضعيت تپ چنجر ، خود دليلي بر مجزا نمودن تپ سلكتور و كنتاكتها از يكديگر مي باشد . بدين منظور كنتاكت ها در تانك روغن جداگانه اي قرار مي گيرند تا بدين ترتيب ، بدون اينكه كنتاكتي صدمه ببيند ، قوس الكتريكي نيز از بين مي رود . ضمناً بدون باز كردن ترانسفورماتور ، مي توان كنتاكت ها را بازرسي نمود و روغن فاسد شده ( در اثر ايجاد قوس الكتريكي ) را به آساني تعويض كرد . همچنين سوئيچ و كنتاكت ها توسط چرخ دنده با موتور الكتريكي عمل مي كنند ، به گونه اي كه موتور الكتريكي ، قابل فرمان از راه دور نزديك است .
عموماً تپ چنجر قابل قطع زير بار از قسمت هاي اصلي زير تشكيل شده اند :
۱ – يك كليد سلكتور براي انتخاب سر سيم مورد نظر.
۲ – يك كليد جهت انتقال بار از يك سر سيم به سر ديگر.
۳ – يك امپدانس محدود كننده جريان.
۴ – يك سيستم جهت عمل تپ چنجر كه مي تواند به صورت دستي يا به وسيله موتور انجام شود .
بوشينگ ها
به منظور اتصال سرهاي خروجي سيم پيچ هاي فشار قوي و فشار ضعيف به كابل هاي ورودي و خروجي ترانسفورماتور از تجهيزاتي به نام بوشينگ استفاده مي شود بوشينگ ها بر مبناي جريان و ولتاژ عبوري در اندازه هاي مختلفي ساخته مي شوند . ساختمان بوشينگ ها به گونه اي است كه هادي از ميان جداره اي در تانك عبور مي كند . هادي ، نسبت به اين جداره عايق مي باشد . عموماً بوشينگ ها به دو نوع چيني و كندانسور ساخته مي شود . در ساده ترين آن يعني بوشينگ چيني ، شامل يك هادي حامل جريان است كه از ميان يك عيق كننده چيني تو خالي عبور مي كند . فاصله بين هادي و عايق كننده با يك عايق مياني نظير روغن ، هوا يا گاز پر مي شود .
ترانس جریان
ترانس جریان وسیله ای جهت تبدیل جریان بالای شبکه به یک جریان کم چند آمپری جهت قرائت وسایل اندازه گیری و یا تغذیه رله های حفاظتی جریانی بوده ضمناً جهت مجزا کردن و عایق نمودن مدارات جریانی با شبکه قدرت نیز بکار می رود.
انواع ترانس جریان
ترانسفورماتورهای جریان به طور کلی برای اندازه گیری جریان هایی با شدت زیاد استفاده می شوند. این ترانسفورماتورها جریان اندازه گیری شده را پایین می آورند ، بنابراین می توان آن را با یک آمپرمتر با دامنه طبیعی اندازه گیری کرد. یک ترانس جریان فقط یک یا تعداد معدود چرخش اولیه دارد. سیم پیچ اولیه ممکن است فقط یک رسانا یا یک میله باس باشد که در یک هسته توخالی قرار گرفته باشد .سیم پیچ ثانویه دارای تعداد زیادی پیچ است که به طور دقیق برای یک نسبت خاص چرخش پیچ می شود. بنابراین ترانسفورماتور جریان ولتاژ را افزایش می دهددر حالی که جریان را کاهش می دهد.
اجزای ترانسفورماتورهای جریان یا CT
1- ترمینال فشار قوی
2- هسته ی مغناطیسی و سیم پیچ داخل محفظه
3- عایق
4- جعبه ترمینال ثانویه
ترانس ولتاژ
ترانسهای ولتاژ نیز مانند ترانسهای جریان جهت تبدیل مقادیر ولتاژ بالای شبکه به ولتاژ کم جهت وسایل اندازه گیری ولتاژی و رله هایی که با ولتاژ کار می کنند و همچنین برای عایق نمودن وسایل ولتاژی فشار ضعیف با ولتاژی شبکه می باشند .
انواع ترانس ولتاژ
ترانسهای ولتاژ از نظر ساختمانی به دو صورت:
-1ترانس ولتاژ مغتاطیسی ( اندکتیو )
-2ترانس ولتاژ خازنی C.V.T
ساخته می شوند .
ترانس زمین ( ارتینگ ترانس )
برای برقراری نقطه صفر در مکانهایی که نقطه صفر ترانس نداریم ( جهت ایمنی و امکانات رله های حفاظتی پست ) مانند اتصال مثلث ثانویه ترانسهای قدرت ، از ترانس زمین استفاده می کنیم بنحوی که سه فاز خروجی از ترانس قدرت (KV 20 ترانس قدرت ) را بصورت اتصالی ستاره در آورده و نقطه صفر آن را زمین می نمائیم .
ترانس مصرف داخلی ( تغذیه AC پست )
این ترانس جهت تأمین مصارف AC داخلی پست بکار می رود که این مصارف عموماً عبارتنداز:
- تغذیه موتورهای فن ترانس های قدرت
- تغذیه موتورهای تپ چنجر ترانسهای قدرت
- مکانیزم و موتور شارژ فن بریکرها
- موتورهای مدارات فرمان قطع و وصل بریکرها و سکسیونرها
- مدارات روشنایی و هیترها و وسایل برودتی
خازنها و راکتورها :
خازنها دستگاهی هستند که بصورت یک مجموعه در پستهای فشار قوی نصب شده و وظیفه آنها خنثی نمودن مصارف سلفی پست و تنظیم ولتاژ و تأمین افت ولتاژ و افت توان و در نتیجه بالا بردن ظرفیت توان انتقالی در شبکه می باشد. مجموعه خازنها که بصورت بانک خازنی می باشند و بصورت دستی و یا اتومات در مدار می آیند و یا از مدار خارج می شوند.
ترانسفورماتورهای توزیع
ترانسفورماتور توزیع کم تلفات یک نوع ترانسفورماتور برق است که برای انتقال انرژی بین سیستم‌های برقی با ولتاژ کم و متوسط به کار می‌رود. این ترانسفورماتورها به دلیل طراحی خاص خود، تلفاتی که در فرآیند تبدیل انرژی به وجود می‌آید را به حداقل می‌رسانند و بازدهی بالایی دارند. ترانسفورماتور توزیع کم تلفات دارای سیم‌های لوله‌ای با کیفیت بسیار بالا است که به وسیله عایق‌های خاصی نگهداری می‌شوند و همچنین دارای هسته‌ای از فولاد سیلیکونی هستند که تلفاتی که در آن رخ می‌دهد را به حداقل ممکن می‌رساند. این ترانسفورماتورها عموماً در ولتاژهای یک فاز یا سه فاز تولید می‌شوند و برای اتصال به شبکه برق و استفاده در سیستم‌های توزیع برق به کار می‌روند.
ترانسفورماتور توزیع نوعی ترانسفورماتور است که تبدیل نهایی ولتاژ را در شبکه توزیع برق انجام می دهد. این ترانسفورمر، ولتاژ شبکه توزیع فشار متوسط را کاهش داده و سطح ولتاژ مورد نیاز مشترکان را فراهم می کند ( ولتاژ برق شهر ) . این ترانسفورماتورها دارای توان های مختلفی هستند. در مواقعی که ترانسی با توان پایین نیاز است، آن را بر بالای تیر برق یا بین دو تیر نصب می کنند اما اگر ترانسی با قدرت بالا نیاز باشد ( بیشتر از ۴۰۰ کیلو ولت آمپر ) آن را درون اتاق مخصوصی قرار می دهند تا ایمنی شهروندان حفظ شود. این اتاق ها با درب زرد رنگ در همهٔ محلات شهر قابل مشاهده است. اختراع این نوع ترانسفورماتورهای با بازدهٔ بالا که به سال ۱۸۸۲ میلادی بازمی گردد، توزیع برق را میسر و آسان می سازد.
مزیت‌های استفاده از ترانسفورماتورهای توزیع کم تلفات عبارتند از:
- کاهش تلفات انرژی در فرآیند انتقال برق و افزایش بازدهی.
- کاهش هزینه‌های عملیاتی و نگهداری به دلیل بازدهی بالا و کاهش تلفات.
- کاهش تلفات حرارتی و افزایش عمر مفید ترانسفورماتور.
- افزایش پایداری سیستم برق و کاهش خطرات ناشی از تلفات انرژی.
ترانسفورماتور توزیع دستگاهی است که برق را از شبکه برق به خانه، مشاغل و ساختمان های تجاری شما منتقل می کند. آنها اغلب بر روی تیرهای در مناطق مسکونی یا در کنار ساختمان هایی که رفت و آمد زیاد در آن وجود دارد، یافت می شوند. آنها همچنین می توانند در زیر زمین در برخی مکان ها با فضای کمی برای خطوط هوایی دیده شوند. به این دستگاه‌ها ترانسفورماتورهای کاهنده نیز می‌گویند، زیرا ولتاژ را از سطوح بالاتر به سطوح پایین‌تر کاهش می‌دهند که مصرف‌کنندگان می‌توانند بدون آسیب رساندن به لوازم خانگی یا الکترونیکی آنها را تحمل کنند. ترانسفورماتورهای توزیع از سیم پیچ های بزرگی از سیم مسی استفاده می کنند که دور یک هسته آهنی در داخل محفظه ترانسفورماتور پیچیده شده است. سیم پیچ ها جریان الکتریکی را از طریق هسته آهنی منتقل می کنند، که انرژی را از یک سیم پیچ به سیم پیچ دیگر بدون شکستن ولتاژ منتقل می کند. ترانسفورماتورهای توزیع بر اساس عوامل خاصی به گروه های مختلفی طبقه بندی می شوند مانند:
- محل نصب: هوایی، زمینی، زیرزمینی
- نوع عایق: غوطه ور در مایع یا خشک
- تعداد فاز: تک فاز یا سه فاز
- سطح ولتاژ
- سطح عایق کاری در حالت ضربه ای
ترانسفورماتورهای اندازه گیری
این ترانسفورماتوررها در اندازه گیری صنعتی اهمیت زیادی دارند. مثلا در پست های برق سطح ولتاژ و میزان جریان داخل کابل های انتقال بسیار بالا بوده و باعث می شود که اتصال مستقیم سیستم های اندازه گیری از نظر اقتصادی و فنی توجیه پذیر نباشد به همین دلیل از ترانس های اندازه گیری استفاده نموده و سطه ولتاژ یا جریان را به نسبت مشخصی کاهش می دهند .
انواع ترانسفورماتورهای اندازه گیری
1- ترانسفورماتورهای جریان یا CT
2- ترانسفورماتورهای ولتاژ یا PT
