Le transformateur est un appareil électrique qui, au moyen d'une induction électromagnétique, convertit un système à courant alternatif en un ou plusieurs systèmes en courant alternatif de même fréquence, mais avec des valeurs de courant et de tension différentes. Le rôle du transformateur dans le système d'alimentation est très important car il permet une production, un transport et une distribution d'électricité économiques, fiables et sécurisés à des niveaux de tension appropriés..
Les transformateurs sont des machines électriques statiques, dans lesquelles un niveau d'énergie électrique conduisant à tous les équipements primaires de l'appareil est transformé en électricité de second niveau dans tous les enroulements secondaires. L'électricité est à fréquence égale mais avec un décalage de phase d'un certain degré.
Les différents niveaux d'énergie électrique primaire et secondaire sont atteints par un nombre différent de fils et dépendent de l'épaisseur des fils. Le numéro de la bande est directement lié à la tension induite, tandis que l’épaisseur du fil avec le courant induit maximum ou la puissance du transformateur.
Les transformateurs d'énergie jouent un rôle très important dans le système de distribution d'énergie. D'un point de vue général, les transformateurs sont composés de trois parties principales: noyau, enroulement primaire et secondaire.
Pour les transformateurs de puissance multiphasés, les types de transformateurs les plus courants sont triphasés. Les transformateurs triphasés peuvent avoir différents modes de couplage primaire et secondaire, et les types de couplage de base sont la connexion en étoile (Y ou Wye) et la connexion triangulaire (en triangle) (D).
Les enroulements peuvent également être connectés à une étoile double ou à une boucle (Z). La différence entre ces types de couplage réside dans les valeurs de tension et de courant de la ligne et de la phase. Selon le type d'isolation, les transformateurs de puissance sont divisés en:
Le transformateur de distribution transforme le niveau de tension en valeur finale (finale) - jusqu'au consommateur final, prêt à être utilisé immédiatement.
La configuration de base la plus courante pour les transformateurs d'énergie et de distribution est celle des noyaux «E». Bien qu'il existe un grand nombre de variantes de la forme du revêtement du transformateur (qualité, type, épaisseur) et de la technique d'alignement des remparts (step-lap et autres), ce type est considéré comme classique et conventionnel.
Les trois piliers d’un transformateur triphasé sont actifs, ce qui signifie que, lorsque le transformateur est en marche, ils sont entourés d’enroulements à travers lesquels le courant circulera..
Comme la tension est produite dans des plages de tension inférieures, mais que la transmission dans cette plage présente des pertes d’énergie plus importantes, les niveaux de tension doivent être augmentés. Un transformateur de puissance est un appareil électrique qui augmente la tension sans changer la fréquence afin d'assurer un transport efficace de l'électricité. Le transformateur de distribution, quant à lui, abaisse la tension à un certain point du système, où l’électricité (tension) est prête à être utilisée par les consommateurs.
Les transformateurs de puissance sont conçus pour des tensions plus élevées telles que 400, 200, 110, 66, 33… kV et sont généralement évalués à plus de 200 MVA. Les transformateurs de distribution sont utilisés dans les plages de tension inférieures telles que 11, 6,6, 3,3 KV, 440, 230 V) et sont généralement de calibre inférieur à 200 MVA.
Les transformateurs de puissance sont conçus pour des rendements d'environ 100% (la charge est près de la station). Les transformateurs de distribution ont des rendements variables (60 - 70%) lorsque la charge fluctue.
Les transformateurs de puissance sont de plus grande taille (et plus lourds) et sont plus difficiles à installer.
Les transformateurs de puissance sont directement connectés et subissent une charge relativement constante. En règle générale, les pertes de fer et de cuivre sont adaptées pour être optimales à pleine charge maximale. En cas de transformateur de distribution lorsque la charge fluctue, les pertes sont plus variables dans le temps - les pertes optimales sont généralement atteintes à 75% de la pleine charge.
Dans le cas d'un transformateur de puissance, les enroulements primaires sont connectés en étoile et le secondaire en connexion triangle. Dans les transformateurs de distribution, le primaire est lié en delta, tandis que le secondaire en étoile.