In un tipico trasformatore, gli avvolgimenti primario e secondario sono avvolti concentricamente su un'unica colonna con nucleo di ferro, con l'avvolgimento a bassa-tensione all'interno e l'avvolgimento ad alta-tensione all'esterno. (Al contrario, gli avvolgimenti primari e secondari del trasformatore di una saldatrice sono montati su colonne con nucleo in ferro separate.)
Quando un trasformatore funziona sotto carico, all'aumentare della corrente secondaria, anche la corrente primaria deve aumentare di conseguenza per mantenere un flusso magnetico principale costante nel nucleo di ferro e bilanciare la corrente secondaria.
La potenza attiva secondaria di un trasformatore viene generalmente calcolata come: Capacità nominale del trasformatore (KVA) × 0,8 (fattore di potenza del trasformatore)=KW.
I trasformatori di potenza includono principalmente:
A. Un essiccante (cartuccia di gel di silice): contiene gel di silice. L'olio isolante nel conservatore dell'olio (serbatoio dell'olio) è collegato all'atmosfera attraverso l'essiccante. L'essiccante assorbe l'umidità e le impurità dall'aria per mantenere buone prestazioni di isolamento degli avvolgimenti interni del trasformatore. Lo scolorimento o il deterioramento del gel di silice possono facilmente causare ostruzioni.
B. Indicatore del livello dell'olio: riflette il livello dell'olio del trasformatore, generalmente intorno ai +20 gradi. Se troppo alto, scaricare l'olio; se troppo basso, aggiungere olio. In inverno, quando le temperature sono basse e il carico è leggero, la variazione del livello dell'olio è minima o potrebbe diminuire leggermente. In estate, quando il carico è pesante, la temperatura dell'olio aumenta e anche il livello dell'olio aumenta leggermente; entrambi sono normali.
C. Serbatoio dell'olio: regola il livello dell'olio nel serbatoio e previene la rapida ossidazione dell'olio del trasformatore. Ha un foro di riempimento nella parte superiore.
D. Tubo-antideflagrante: previene improvvisi picchi di pressione nel serbatoio che potrebbero causare un'esplosione.
E. Termometro di segnale: monitora la temperatura operativa del trasformatore e invia un segnale. Indica la temperatura dello strato superiore dell'olio nel trasformatore. La temperatura della bobina del trasformatore dovrebbe essere di 10 gradi superiore alla temperatura dell'olio dello strato superiore. Gli standard nazionali stabiliscono che la temperatura operativa massima degli avvolgimenti del trasformatore è di 105 gradi (ovvero, a una temperatura ambiente di 40 gradi) e che la temperatura dello strato superiore non deve superare i 95 gradi. In genere è consigliabile impostare la temperatura monitorata (temperatura dell'olio dello strato superiore) pari o inferiore a 85 gradi.
F. Commutatore di prese: modifica il rapporto di tensione alterando le prese dell'avvolgimento ad alta-tensione, aumentando o diminuendo il numero di spire dell'avvolgimento.
Da U1/U2=W1/W2 e U1W2=U2W1,
pertanto, U2=U1W2/W1.
La maggior parte dei trasformatori sono commutatori senza-carico e richiedono un'interruzione dell'alimentazione per il funzionamento. Solitamente sono disponibili in tre gamme: +5%, 0% e -5% (tensione primaria 10,5 KV, 10 KV, 0,95 KV; tensione secondaria 380 V, 400 V, 420 V). Generalmente in fabbrica sono impostati sulla gamma II.
G. Relè segnale gas: (Relè gas) Fornisce protezione contro segnali di gas leggeri e pesanti. Il contatto superiore è per un segnale luminoso di gas, generalmente utilizzato a scopo di allarme per segnalare il funzionamento anomalo del trasformatore; il contatto inferiore è per un segnale di gas pesante che, all'attivazione, invia un segnale e contemporaneamente fa scattare l'interruttore, fa cadere la scheda di sgancio e fa scattare un allarme. Generalmente, un relè gas riempito con olio indica assenza di gas. Se è presente gas nel serbatoio dell'olio, entrerà nel relè del gas e, quando raggiunge un certo livello, il gas sposterà l'olio immagazzinato, provocando l'attivazione dei contatti.
L'apertura del coperchio del relè del gas rivela due aste di regolazione sulla parte superiore; svitando un tappo si libera il gas dal relè. L'altra asta di regolazione è il pulsante di prova del funzionamento della protezione. Quando si opera su superfici sotto tensione, è necessario indossare guanti isolanti e sottolineare la sicurezza.