Els transformadors-immersos en petroli són cavalls de batalla dels sistemes de transmissió i distribució d'energia, molt utilitzats en subestacions, xarxes elèctriques rurals, plantes petroquímiques i ferrocarrils. El seu disseny aprofita l'oli aïllant tant per a la dissipació de calor com per a l'aïllament elèctric, cosa que els permet manejar altes tensions i grans capacitats de potència de manera eficient. Comprendre els seus principis de funcionament ajuda a aclarir per què segueixen sent un element bàsic en aplicacions industrials i de serveis públics a tot el món.
Com tots els transformadors, els models-immersos en oli depenen de la inducció electromagnètica per convertir la tensió. L'estructura del nucli inclou un nucli magnètic d'acer laminat i dos bobinatges de coure o alumini (primari i secundari). Quan es subministra energia de CA al bobinatge primari, genera un flux magnètic al nucli. Aquest flux talla el bobinatge secundari, induint una tensió que augmenta o baixa en funció de la relació de girs dels bobinatges-facilitant la transmissió segura d'electricitat a llargues distàncies o la seva conversió per a aplicacions d'usuari-final.
La característica que defineix els transformadors-immersos en oli és l'ús d'oli mineral (o oli aïllant sintètic) com a mitjà de doble propòsit-. En primer lloc, l'oli actua com a aïllant elèctric, evitant l'arc entre els bobinatges i entre els bobinatges i el nucli. Aquesta propietat d'aïllament és fonamental per manejar altes tensions sense avaria elèctrica. En segon lloc, l'oli serveix com a refrigerant: a mesura que el transformador funciona, els bobinatges i el nucli generen calor, que és absorbida per l'oli. L'oli escalfat puja a la part superior del dipòsit del transformador, on dissipa la calor a través de les parets del dipòsit (mitjançant convecció natural) o radiadors externs. Algunes unitats de gran-capacitat també poden utilitzar la circulació forçada d'oli amb bombes per millorar la refrigeració.
Els transformadors avançats-immersos en oli incorporen funcions de disseny addicionals per millorar el rendiment i la fiabilitat. Per exemple, les patents de reducció de soroll poden reduir el soroll operatiu un 20% en comparació amb els models estàndard, fent-los aptes per a zones properes-residencials. L'oli també es sotmet a proves periòdiques per mantenir les seves propietats d'aïllament, ja que els contaminants o la humitat poden degradar el rendiment amb el temps-d'aquí la importància de seguir les directrius de manteniment adequades, com ara les inspeccions de la qualitat de l'oli i el control de la temperatura.
La seguretat és una altra consideració clau en el seu disseny. Els transformadors-immersos en oli estan equipats amb vàlvules d'alleujament de pressió per alliberar l'excés de pressió si l'oli es sobreescalfa, evitant la ruptura del dipòsit. També inclouen enclavaments de seguretat i certificacions de prova de tipus per garantir un funcionament estable fins i tot en entorns extrems, i molts ofereixen un rendiment-sense manteniment durant dècades.
