Um hohe Spannungen zu Mess- und Steuerungszwecken auf ein niedrigeres, beherrschbares Maß zu reduzieren, wird ein Potenzialtransformator eingesetzt. Es stellt sicher, dass die Spannungspegel für Geräte und Personal sicher sind, und liefert gleichzeitig genaue Messwerte für Überwachungs- und Schutzsysteme.
Die Hauptfunktion eines Transformators besteht darin, elektrische Energie zwischen zwei oder mehr Stromkreisen durch elektromagnetische Induktion zu übertragen. Es passt die Spannungspegel für verschiedene Teile eines elektrischen Systems an und erhöht oder senkt die Spannung je nach Bedarf für eine effiziente Energieübertragung und -verteilung.
Ein Aufwärtstransformator erhöht die Spannung von der Primärspule zur Sekundärspule. Dies wird dadurch erreicht, dass die Sekundärspule mehr Windungen aufweist als die Primärspule, was zu einer höheren Ausgangsspannung im Vergleich zur Eingangsspannung führt.
Die beiden Arten von Transformatoren sind Aufwärts- und Abwärtstransformatoren. Aufwärtstransformatoren erhöhen die Spannung von der Primärspule zur Sekundärspule, während Abwärtstransformatoren die Spannung von der Primärspule zur Sekundärspule verringern.
Das Funktionsprinzip eines Transformators basiert auf dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion. Ein Wechselstrom in der Primärspule erzeugt ein Magnetfeld, das in der Sekundärspule eine Spannung induziert. Das Verhältnis der Windungszahlen der Spulen bestimmt, ob die Spannung erhöht oder verringert wird.
Transformatoren werden in kVA (Kilovoltampere) und nicht in kW (Kilowatt) bewertet, da kVA die Scheinleistung misst, die sowohl die Wirkleistung (kW) als auch die Blindleistung (kVAR) darstellt. Die Kapazität des Transformators wird durch seine Fähigkeit bestimmt, die gesamte Scheinleistung zu bewältigen, ohne den Leistungsfaktor zu berücksichtigen, der sich auf die Wirkleistung auswirkt.
Die Transformatorleistung wird in kVA ausgedrückt, da diese Einheit die Gesamtleistung widerspiegelt, die der Transformator verarbeiten kann, einschließlich Wirk- und Blindleistung. Dies ist wichtig für die Bestimmung der gesamten Transformatorkapazität in einem Wechselstromsystem.
Anstelle von kW wird kVA verwendet, da kW nur die Wirkleistung misst, während kVA die Gesamtleistung einschließlich Wirk- und Blindkomponenten misst. Da Transformatoren beide Leistungsarten verarbeiten können, bietet kVA ein umfassenderes Maß für ihre Kapazität.
kVA wird in Transformator-Nennwerten verwendet, um alle Arten von Leistung in einem elektrischen System zu umfassen, einschließlich der Auswirkungen des Leistungsfaktors. Dadurch wird sichergestellt, dass der Transformator die richtige Größe hat, um die Gesamtleistungslast zu bewältigen, unabhängig von der Menge an Wirkleistung gegenüber Blindleistung.
Die Angabe in kVA bietet eine standardisierte Möglichkeit zur Angabe der Transformatorkapazität unter Berücksichtigung der Volllastbedingungen. Dadurch ist es einfacher, verschiedene Transformatoren zu vergleichen und sicherzustellen, dass sie die erforderlichen Spezifikationen für den Wirk- und Blindleistungsbedarf erfüllen.
