Trafo on seade, mis teisendab vahelduvvoolu pinget, voolu ja impedantsi. Trafo tööpõhimõte on see, et see on staatiline elektriseade, mis on valmistatud elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel. Sellel on palju klassifikatsioone. Vastavalt oma ebatavalistele funktsioonidele saab selle jagada impulss-toitetrafoks, vahesagedustrafoks, päästiktrafoks, varjestustrafoks jne.
Trafo on elektriseade, mis edastab elektrienergiat või edastab signaale ühest ahelast teise, kasutades elektromagnetilise induktsiooni põhimõtet. See on oluline komponent elektrienergia edastamiseks või signaali edastamiseks. Trafo on seade, mis teisendab vahelduvvoolu pinget, voolu ja impedantsi. Kui vahelduvvool voolab läbi primaarmähise, tekib raudsüdamikus (või magnetsüdamikus) vahelduvvoolu magnetvoog, nii et sekundaarmähises indutseeritakse pinge (või vool). Trafo koosneb raudsüdamikust (või magnetsüdamikust) ja mähist. Mähisel on kaks või enam mähist, millest toiteallikaga ühendatud mähist nimetatakse primaarmähiseks ja ülejäänud mähiseid sekundaarmähisteks.
1. Lubatud temperatuur
Kui trafo töötab, tekitavad selle mähis ja raudsüdamik vase- ja rauakadu. Need kaod muundatakse soojusenergiaks, mis põhjustab trafo raudsüdamiku ja mähise temperatuuri tõusu. Kui temperatuur ületab pikka aega lubatud väärtust, kaotab isolatsioon järk-järgult oma mehaanilise elastsuse ja vananemise.
Trafo iga osa temperatuur on töötamise ajal erinev. Mähise temperatuur on kõrgeim, millele järgneb südamiku temperatuur. Isolatsiooniõli temperatuur on madalam kui pooli ja südamiku temperatuur. Trafo ülemine õlitemperatuur on kõrgem kui alumine õlitemperatuur. Trafo töötamise ajal lubatavat temperatuuri kontrollitakse õli ülemise temperatuuri järgi. A-klassi isolatsioonitrafo tavatöös, kui ümbritseva õhu temperatuur on kuni 40 kraadi, on trafo mähise piirtöötemperatuur 105 kraadi. Kuna mähise temperatuur on 10 kraadi kõrgem kui õli temperatuur, ei tohi õli kvaliteedi halvenemise vältimiseks trafo ülemine õlitemperatuur ületada 95 kraadi. Tavaolukorras ei tohiks isoleerõli üleoksüdeerumise vältimiseks õli ülemine temperatuur ületada 85 kraadi. Trafode puhul, mis kasutavad sundõli tsirkulatsiooniga vesijahutust ja õhkjahutust, ei tohiks õli ülemine temperatuur sageli ületada 75 kraadi. (Selle trafo ülemise õlitemperatuuri maksimaalne lubatud väärtus on 80 kraadi)
II. Lubatud temperatuuri tõus
Ainult õli ülemise temperatuuri jälgimine trafo töö ajal ei taga trafo ohutut töötamist. Samuti on vaja jälgida õli ülemise temperatuuri ja jahutusõhu temperatuuride erinevust - see tähendab temperatuuri tõusu. Trafo temperatuuri ja ümbritseva õhu temperatuuri erinevust nimetatakse trafo temperatuuri tõusuks. A-klassi isolatsioonitrafode puhul, kui ümbritseva keskkonna maksimaalne temperatuur on 40 kraadi, näeb riiklik standard ette, et mähise temperatuuri tõus on 65 kraadi ja õli ülemisel temperatuuril on lubatud tõusta 55 kraadini. Kuni trafo temperatuuri tõus ei ületa määratud väärtust, võib olla tagatud trafo ohutu töö kindlaksmääratud tööea jooksul nimikoormusel. (Trafo võib normaalse töö ajal nimikoormusega pidevalt töötada 20 aastat)
III. Mõistlik võimsus
Tavalises töös peaks trafo võimsus olema ligikaudu 75-90% trafo nimivõimsusest.
IV. Mõistlik vooluvahemik
Trafo madalpinge maksimaalne tasakaalustamata vool ei tohi ületada 25% nimiväärtusest; trafo toiteallika pinge muutuse lubatud vahemik on pluss-miinus 5% nimipingest.
Kui see ületab selle vahemiku, tuleks pinge reguleerimiseks määratud vahemikku kasutada kraanilülitit. (Reguleerimine peaks toimuma elektrikatkestuse ajal) Pinge reguleerimine saavutatakse tavaliselt primaarmähise kraani asendi muutmisega. Seadet, mis ühendab ja lülitab kraani asendit, nimetatakse astmelülitiks, mis reguleerib teisendussuhet trafo kõrgepinge mähise pöörete arvu muutmisega. Madalpinge ei mõjuta trafot ennast, vaid vähendab mõningast väljundvõimsust, kuid avaldab mõju elektriseadmetele; pinge suureneb, magnetvoog suureneb, rauasüdamiku küllastumine, rauasüdamiku kadu suureneb ja trafo temperatuur tõuseb.
V. Ülekoormus
Ülekoormus jaguneb tavaliseks ülekoormuseks ja õnnetusjuhtumi ülekoormuseks. Tavalise ülekoormuse põhjustab kasutaja suurenenud energiatarbimine tavalistes toiteallika tingimustes. See tõstab trafo temperatuuri, põhjustades trafo isolatsiooni kiiremat vananemist ja lühendades selle kasutusiga. Seetõttu ei ole ülekoormustöö üldiselt lubatud. Erijuhtudel võib trafot lühiajaliselt üle koormata, kuid see ei tohi ületada talvel 30% nimikoormusest ja suvel 15% nimikoormusest. Lisaks tuleks trafo ülekoormusvõime määramisel lähtuda trafo temperatuuritõusust ja tootja eeskirjadest.
Elektrisüsteemis või kasutajaalajaamas avarii korral lastakse oluliste seadmete pideva toite tagamiseks trafol lühiajaliselt töötada ülekoormusel ehk avariiülekoormusel. Õnnetusjuhtumi ülekoormus põhjustab mähise temperatuuri üle lubatud väärtuse, mistõttu isolatsioon vananeb kiiremini kui tavatingimustes. Avarii ülekoormuse võimalus on aga väike ja üldiselt on trafo alakoormus, mistõttu lühiajaline ülekoormus kahjustab trafo isolatsiooni. Avarii ülekoormuse aeg ja kordamine tuleks rakendada vastavalt tootja eeskirjadele.