Подстанционные трансформаторы предназначены для преобразования уровней напряжения на электрических подстанциях и являются ключевым звеном между магистральными и распределительными сетями. Они обеспечивают надёжную передачу электроэнергии между различными уровнями напряжения при высоких нагрузках, сложных режимах работы и повышенных требованиях к устойчивости энергосистемы.

Номинальные параметры подстанционных трансформаторов охватывают широкий диапазон мощностей — от единиц до сотен мегавольт-ампер, с номинальными напряжениями обмоток, как правило, 35–750 кВ на стороне высокого напряжения и 6–35 кВ или 0,4–10 кВ на стороне низкого напряжения. Эти параметры определяют требования к изоляции, коммутационной аппаратуре и системам защиты подстанции.

Конструктивное исполнение подстанционных трансформаторов преимущественно масляное, что обеспечивает необходимую электрическую прочность и эффективный теплоотвод. Обмотки выполняются с усиленной механической фиксацией для выдерживания электродинамических усилий при токах короткого замыкания. Магнитопроводы проектируются с учётом минимизации потерь холостого хода и вибраций, влияющих на уровень шума и ресурс оборудования.

Системы регулирования напряжения являются обязательным элементом подстанционных трансформаторов. В большинстве случаев применяется регулирование под нагрузкой с помощью устройств РПН, позволяющее поддерживать стабильный уровень напряжения в сети при изменении нагрузки и конфигурации энергосистемы. Надёжность РПН напрямую влияет на качество электроснабжения и устойчивость подстанции.

Тепловые режимы и охлаждение подстанционных трансформаторов характеризуются значительными тепловыми потоками. Для их отвода применяются развитые системы охлаждения с естественной или принудительной циркуляцией масла и воздуха, а для мощных агрегатов — насосные системы с теплообменниками. Контроль температуры обмоток и масла осуществляется с использованием термодатчиков и систем мониторинга.

Эксплуатационные особенности подстанционных трансформаторов включают работу в условиях высоких токов короткого замыкания, возможных перегрузок и переходных процессов. Поэтому обязательными являются комплексные системы релейной защиты, газовая защита и постоянный контроль состояния изоляции и трансформаторного масла.

Подстанционные трансформаторы относятся к наиболее ответственным элементам электроэнергетической инфраструктуры. Их надёжность, точность регулирования и устойчивость к аварийным режимам определяют стабильность работы электрических сетей и безопасность электроснабжения в целом.