1.1 Der Transformator als Umspanner in der Energietechnik

 
Das Hauptanwendungsgebiet des Transformators ist die Leistungsübertragung in der Elektroenergieversorgung auf unterschiedlichen Spannungsebenen. In dieser Anwendung bezeichnet man den Transformator als
- Leistungstransformator oder auch als
- Umspanner.
 
Schaltsymbol, grafische Ansichten und Foto's von Transformatoren
 
Schaltsymbol in der Energietechnik
 
Warum braucht man verschiedene Spannungsebenen auf dem Transportweg der Elektroenergie vom Erzeuger (Synchrongenerator) bis zum Verbraucher (z. B. Glaswerk mit vollelektrischen Schmelzwannen)?
Betrachten wir die reinen Wirkverluste PVL auf einer Einphasen-Wechselstrom-Übertragungsleitung und die erforderliche Nutz- bzw. Nennleistung PN am Ort des Verbrauchers (Index V für Verlust, L für Leitung, RL Wirkwiderstand der Hin- und Rückleitung zwischen Erzeuger und Nutzer)
1.0-(1)
1.0-(2)
so folgt unmittelbar aus beiden Gleichungen für die Leitungsverluste auf der Übertragungsstrecke
1.0-(3)
Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, dass bei vorgegebener Nennleistung PN am Ort des Verbrauchers und gleichem Widerstand RL die Übertragungsverluste PVL auf der Leitung um so kleiner werden, je höher die Übertragungsspannung U gewählt wird.