Výkonový transformátor naplněný olejem 10000 kVa 3 fázový

Transformátor je složen z jádrových komponent -- jádra a vinutí. Jádro je obvykle vyrobeno z naskládané vrstvy křemíkových ocelových listů, která se používá k vedení magnetického toku. Vinutí jsou vyrobena z více pramenů izolovaného mědi nebo hliníkového drátu, rozdělených na primární vinutí (vstupní strana) a sekundární vinutí (výstupní strana). Tito dva jsou spojeni spíše magnetickým obvodem než přímým elektrickým připojením. V výkonovém transformátoru naplněném olejem jsou vinutí i jádro plně ponořeny do izolačního oleje. Tento olej nejen poskytuje elektrickou izolaci, ale také rozptyluje teplo přirozenou konvekcí nebo nuceným chlazením, což zajišťuje stabilní provoz zařízení.

Když střídavý proud prochází primárním vinutím, generuje měnící se magnetické pole v jádru a vytváří střídavý magnetický tok. Podle Faradayova zákona o elektromagnetické indukci tento měnící se tok indukuje elektromotorickou sílu v sekundárním vinutí, přičemž velikost napětí úměrná poměru zatáčky vinutí. Například, pokud sekundární vinutí má méně zatáček než primární, výstupní napětí bude nižší než vstupní napětí (transformátor krok-down); Naopak, zvýší napětí. Tento přenos nekontaktního energie nevyžaduje mechanické části, což je efektivní a spolehlivé.

Transformátor upravuje poměr otáček mezi primárním a sekundárním vinutím, aby se dosáhlo transformace napětí. Za předpokladu, že primární vinutí má (n _1) zatáčky a sekundární vinutí má (n _2), pak je poměr napětí (\\ frac {v _1} {v {{}}}=\\ frac {n _1} {n _2}). Například, pokud je vstupní napětí 10 kV a požadované výstupní napětí je 400 V, sekundární vinutí by mělo mít 4% otáček primárního. Tento design umožňuje transformátorům flexibilně přizpůsobit se různým požadavkům na mřížku, jako je napájení nízkého napětí pro průmyslové vybavení nebo vysokopěťové přenos v energetických sítích.

Transformátor ponořeného olejem používá zvlněnou utěsněnou olejovou nádrž. Tělo nádrže se automaticky přizpůsobuje rozšiřování objemu oleje v důsledku změn teploty prostřednictvím pružnosti kovových zvlnění, což eliminuje potřebu tradičních olejových zásobníků nebo dýchacích, čímž se snižuje rizika úniku a potřeby údržby. Vysoká dielektrická pevnost oleje významně zvyšuje izolační výkon, zatímco jeho účinnost chlazení dokáže zvládnout vysoké zatížení, zejména vhodné pro tvrdá prostředí (jako jsou vysoké teploty a vlhkost). Tento design zajišťuje stabilitu a bezpečnost transformátoru během dlouhodobého provozu, což z něj činí nepostradatelnou součást v energetických systémech.