Transformatori

1 TRANSFORMATORI
Transformator je statički elektrotehnički aparat koji, pomoću elektromagnetne indukcije,
pretvara jedan sistem naizmeničnih struja u jedan ili više sistema naizmeničnih struja iste
učestanosti i obično različitih vrednosti struja i napona. Uloga transformatora u
elektroenergetskom sistemu je veoma značajna jer on omogućuje ekonomičnu, pouzdanu i
bezbednu proizvodnju, prenos i distribuciju električne energije pri najprikladnijim
naponskim nivoima. Dakle, njegovom primenom se, uz veoma male gubitke energije,
rešavaju problemi raznih naponskih nivoa i međusobne izolovanosti kola koje se nalaze na
različitim naponskim nivoima. Ovde će, pre svega, biti reči o energetskim
transformatorima (Slika 2-1).
Slika 1-1 Trofazni distributivni transformator
Transformator treba da bude projektovan i izrađen tako da izdrži moguća naprezanja
kojima je izložen tokom svog životnog veka. Naprezanja u osnovi možemo da svrstamo u
tri glavne grupe: električna, mehanička i toplotna. Kod električnih naprezanja pre svega
treba obratiti pažnju na prenapone koji se javljaju kao posledica prekidanja u kolu,
atmosferskih pražnjenja, lukova prema zemlji, kratkih spojeva, kao i ispitnih napona.
Pojave praćene velikim strujama u odnosu na naznačene (nominalne, nazivne) (kratki
spojevi u mreži, kao i uključenje transformatora u praznom hodu), opasne su sa stanovišta
mehaničkih i toplotnih naprezanja (ova naprezanja su proporcionalna sa kvadratom struje).
Do povećanih toplotnih naprezanja dolazi i kod preopterećenja transformatora. Takođe
treba obratiti pažnju i na buku transformatora.
1.1 Osnovni elementi konstrukcije transformatora
U pogledu konstrukcije, transformator se sastoji iz sledećih osnovnih delova:
• magnetskog kola,
• namotaja,
• izolacije,
• transformatorskog suda,
• pomoćnih delova i pribora.
4
Magnetsko kolo se gradi od visokokvalitetnih hladnovaljanih orijentisanih
transformatorskih limova. Da bi se smanjila struja magnećenja (pobudna struja) teži se
uzimanju što kvalitetnijeg lima, sa velikom relativnom permeabilnošću, i primenjuju se
odgovarajuća konstrukciona i tehnološka rešenja u izradi magnetskog kola. Radi
smanjenja gubitaka usled vihornih (vrtložnih) struja, koriste se međusobno izolovani
limovi male debljine (0,30, 0,27 i 0,23mm). Osnovni fizički elementi magnetskog kola su
stubovi (jezgra), oko kojih su smešteni namotaji i jarmovi (donji i gornji). Stubovi imaju
stepeničasti oblik i popunjavaju se paketima limova odgovarajuće širine, kako bi ispuna
prostora opisanog kruga bilo što bolja. Kod transformatora velikih snaga, u jezgra se
stavljaju kanali (podužni, širine 6mm ) i prema potrebi jedan poprečni (širine10 −15mm),
kako bi kroz njih moglo da cirkuliše ulje i hladi magnetsko kolo. Magnetsko kolo se
priteže odgovarajućim steznim sistemom kako bi se dobila što bolja mehanička
kompaktnost.