Bir trafo merkezinin yapısı, portal çerçeveler ve π şekilli yapılar gibi konfigürasyonlarla beton veya çelik kullanılarak tasarlanabilir. Seçim aynı zamanda ekipmanın tek bir katman halinde mi yoksa birden fazla katman halinde mi düzenleneceğine de bağlıdır.

1. Transformatörler

Transformatörler, trafo merkezlerindeki ana ekipmandır ve çift sargılı transformatörler, üç sargılı transformatörler ve ototransformatörler (hem yüksek hem de alçak gerilim için bir sargıyı paylaşan, düşük gerilim sargısı olarak hizmet etmek üzere yüksek gerilim sargısından alınan bir musluk ile) olarak kategorize edilebilir. voltaj çıkışı). Gerilim seviyeleri sargılardaki sarım sayısıyla orantılı, akım ise ters orantılıdır.

Transformatörler, işlevlerine göre yükseltici transformatörler (trafo merkezlerinin gönderilmesinde kullanılır) ve düşürücü transformatörler (trafo merkezlerinin alınmasında kullanılır) olarak sınıflandırılabilir. Transformatörün voltajı, güç sisteminin voltajıyla eşleşmelidir. Değişen yükler altında kabul edilebilir voltaj seviyelerini korumak için transformatörlerin kademe bağlantılarını değiştirmesi gerekebilir.

Kademe anahtarlama yöntemine dayanarak, transformatörler yük altında kademe değiştiren transformatörler ve yüksüz kademe değiştiren transformatörler olarak kategorize edilebilir. Yük altında kademe değiştiren transformatörler öncelikle trafo merkezlerinin alınmasında kullanılır.

2. Alet Transformatörleri

Gerilim transformatörleri ve akım transformatörleri, transformatörlere benzer şekilde çalışır; ekipman ve baralardan gelen yüksek gerilim ve büyük akımları, ölçüm aletleri, röle koruma ve kontrol cihazları için uygun daha düşük gerilim ve akım seviyelerine dönüştürür. Nominal çalışma koşulları altında, bir gerilim transformatörünün sekonder voltajı 100V iken bir akım transformatörünün sekonder akımı tipik olarak 5A veya 1A'dır. Akım trafosunun sekonder devresinin açılmasından kaçınmak çok önemlidir çünkü bu, ekipman ve personel için risk oluşturan yüksek gerilime yol açabilir.

3. Anahtarlama Ekipmanı

Buna devreleri açmak ve kapatmak için kullanılan devre kesiciler, izolatörler, yük anahtarları ve yüksek gerilim sigortaları dahildir. Devre kesiciler, normal çalışma sırasında devreleri bağlamak ve ayırmak için kullanılır ve arızalı ekipmanı ve hatları röle koruma cihazlarının kontrolü altında otomatik olarak izole eder. Çin'de, havalı devre kesiciler ve kükürt heksaflorür (SF6) devre kesiciler, 220 kV'nin üzerindeki trafo merkezlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

İzolatörlerin (bıçak anahtarları) birincil işlevi, güvenliği sağlamak için ekipman veya hat bakımı sırasında voltajı izole etmektir. Yük veya arıza akımlarını kesemezler ve devre kesicilerle birlikte kullanılmaları gerekir. Elektrik kesintilerinde kesici izolatörden önce açılmalı, enerji geri geldiğinde izolatör devre kesiciden önce kapatılmalıdır. Yanlış çalıştırma ekipmanın hasar görmesine ve kişisel yaralanmaya neden olabilir.

Yük anahtarları normal çalışma sırasında yük akımlarını kesebilir ancak arıza akımlarını kesme yeteneğinden yoksundur. Genellikle transformatörler için yüksek gerilim sigortaları veya sık çalıştırılmayan 10kV ve üzeri çıkış hatları ile birlikte kullanılırlar.

Trafo merkezlerinin kapladığı alanı azaltmak için SF6 yalıtımlı şalt sistemi (GIS) yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu teknoloji, devre kesicileri, izolatörleri, baraları, topraklama anahtarlarını, cihaz transformatörlerini ve kablo uçlarını, yalıtım ortamı olarak SF6 gazıyla doldurulmuş kompakt, yalıtılmış bir ünitede birleştirir. GIS, kompakt yapı, hafiflik, çevresel koşullara dayanıklılık, uzun bakım aralıkları, elektrik çarpması ve gürültü girişimi riskinin azalması gibi avantajlar sunar. 765kV'a kadar trafo merkezlerinde uygulanmıştır. Ancak nispeten pahalıdır ve yüksek üretim ve bakım standartları gerektirir.

4. Yıldırımdan Korunma Ekipmanları

Trafo merkezleri ayrıca paratonerler ve parafudrlar başta olmak üzere yıldırımdan korunma cihazlarıyla da donatılmıştır. Paratonerler, yıldırım akımını toprağa yönlendirerek doğrudan yıldırım düşmesini engeller. Yakınlardaki hatlara yıldırım düştüğünde, trafo merkezinde aşırı gerilime neden olabilir. Ayrıca devre kesicilerin çalışması da aşırı gerilime neden olabilir. Aşırı gerilim belirli bir eşiği aştığında parafudrlar otomatik olarak toprağa deşarj olur ve böylece ekipmanı korur. Boşaldıktan sonra çinko oksit parafudrlar gibi sistemin normal çalışmasını sağlamak için arkı hızlı bir şekilde söndürürler.