Che ruolo svolgono i trasformatori nel sistema elettrico?

Nel complesso sistema energetico è presente una grande quantità di potente energia elettrica con alte tensioni e grandi correnti. Per trasmettere, distribuire e utilizzare questa energia in modo sicuro e affidabile, dobbiamo effettuare misurazioni precise e implementare un controllo efficace. Tuttavia, l'utilizzo diretto di alte tensioni e grandi correnti per la misurazione e la protezione è pericoloso e antieconomico. In questo momento i trasformatori svolgono un ruolo indispensabile e cruciale.

I. Isolamento e trasformazione

⑴ Isolamento elettrico (isolamento di sicurezza)

Domanda: La tensione sul lato primario (circuito principale) del sistema di alimentazione può raggiungere decine di migliaia o addirittura centinaia di migliaia di volt e la corrente può raggiungere diverse migliaia di ampere. Se gli strumenti di misura e i dispositivi di protezione fossero collegati direttamente a un potenziale così elevato, ciò costituirebbe una grave minaccia per le apparecchiature e il costo di isolamento delle apparecchiature sarebbe proibitivo.

Soluzione: l'avvolgimento primario del trasformatore è collegato al circuito principale ad alta-tensione, mentre l'avvolgimento secondario è collegato allo strumento di misura e al dispositivo di protezione del relè. Esiste solo accoppiamento magnetico tra l'avvolgimento primario e quello secondario, senza collegamento elettrico diretto. Ciò isola in modo sicuro il sistema primario ad alta-tensione dal sistema secondario a bassa-tensione.

⑵ Trasformazione proporzionale (conversione di valore)

Domanda: È estremamente difficile e costoso produrre direttamente strumenti precisi in grado di misurare correnti di decine di migliaia di ampere e tensioni di diverse centinaia di migliaia di volt.

Soluzione: il trasformatore può ridurre linearmente l'alta tensione e la grande corrente sul lato primario a un valore di bassa tensione e corrente piccolo standardizzato e gestibile in base al preciso rapporto di trasformazione.