Transformator introduktion

En transformator är en statisk elektrisk enhet som överför elektrisk energi mellan två eller flera kretsar genom elektromagnetisk induktion. En varierande ström i transformatorns ena spole producerar ett varierande magnetfält, vilket i sin tur inducerar en varierande elektromotorisk kraft eller "spänning" i en andra spole.

Ström kan överföras mellan de två spolarna, utan en metallisk anslutning mellan de två kretsarna. Faradays induktionslag som upptäcktes 1831 beskrev denna effekt. Transformatorer används för att öka eller minska växelspänningarna i elektriska krafttillämpningar.

Sedan uppfinningen av den första transformatorn med konstant potential 1885, har transformatorer blivit väsentliga för överföring, distribution och utnyttjande av elektrisk växelströmsenergi. Ett brett utbud av transformatorkonstruktioner förekommer i elektroniska och elektriska krafttillämpningar. Transformatorer varierar i storlek från RF-transformatorer som är mindre än en kubikcentimeter i volym till enheter som kopplar samman elnätet som väger hundratals ton.

I ett elkraftsystem är ställverk kombinationen av elektriska frånkopplingsbrytare, säkringar eller strömbrytare som används för att styra, skydda och isolera elektrisk utrustning. Ställverk används både för att göra strömlös utrustning så att arbete kan utföras och för att åtgärda fel nedströms. Denna typ av utrustning är direkt kopplad till elförsörjningens tillförlitlighet.

De tidigaste centrala kraftverken använde enkla öppna knivbrytare, monterade på isolerande paneler av marmor eller asbest. Effektnivåer och spänningar eskalerade snabbt, vilket gjorde öppning av manuellt manövrerade strömbrytare för farligt för något annat än isolering av en strömlös krets. Oljefylld utrustning gjorde att ljusbågsenergin kunde hållas inne och kontrolleras säkert. I början av 1900-talet skulle en ställverksuppställning vara en metallsluten struktur med elektriskt manövrerade kopplingselement, med hjälp av oljebrytare. Idag har oljefylld utrustning till stor del ersatts av luftbläster-, vakuum- eller SF6-utrustning, vilket gör att stora strömmar och effektnivåer kan kontrolleras säkert av automatisk utrustning.

Högspänningsställverk uppfanns i slutet av 1800-talet för att driva motorer och andra elektriska maskiner. Tekniken har förbättrats med tiden och kan nu användas med spänningar upp till 1 100 kV.

Typiskt är ställverk i transformatorstationer placerade på både hög- och lågspänningssidan av stora krafttransformatorer.