Устройство и бесперебойное функционирование современных систем электроснабжения невозможно без включения в электрические цепи трансформаторных устройств и оборудования. Электрический ток от источника его получения – генераторов электростанции на пути его подачи по питающим и распределительным сетям непосредственно к потребителю претерпевает многократное трансформирование как повышающими, так и понижающими трансформаторами.
Одной из закономерностей физического явления электрического тока является зависимость его потерь при передаче на большие расстояния от величины напряжения, чем оно ниже, тем большими будут потери. Поэтому вырабатываемый электростанциями ток перед подачей в питающие сети повышается до максимальных нормативных значений в зависимости от установленного трансформаторного парка. Между питающими и распределительными сетями напряжение электрического тока снижается на трансформаторных подстанциях и ток подается в городские и районные сети, от которых через сеть местных (по электротехнической терминологии – цеховых) подстанций электрический ток поступает к конечным потребителям.
Повышение или понижение напряжения в трансформаторах осуществляется в следствие электромагнитной индукции, возникающей в его обмотках при прохождении электрического тока. Независимо от конструктивных особенностей любой трансформатор состоит из двух обмоток – первичной и вторичной, различных конструкций клемм для подключения и изоляторов. В ходе преобразования напряжения электрического тока в результате индуктивности происходит нагревание обмоток, которое в свою очередь повышает сопротивление проводников, что приводит к еще большему нагреванию, поэтому трансформаторы нуждаются в охлаждении.
По типу охлаждения трансформаторы делятся на сухие и масляные, сухие трансформаторы в свою очередь изготавливаются с естественным и принудительным воздушным охлаждением. Для естественного охлаждения в корпусе трансформаторов отливаются конструктивные ребра теплообменников, принудительное воздушное охлаждение осуществляется путем направления воздушного потока оснащенными вентиляторами в зоны нагрева. Системы охлаждения масляных трансформаторов устраиваются, как правило, двухконтурными. Один масляный контур является внутренним, обеспечивающим перенос тепловой энергии от нагревающих поверхностей маслу, а второй внешний масляный контур осуществляет перенос тепла от масла внутреннего контура в охлаждающую среду.
Конечными трансформаторными устройствами являются местные (цеховые) трансформаторные подстанции, понижающие напряжение до нормативного значения, необходимого для потребителя, к примеру до 220 или 380 вольт. Местные трансформаторные подстанции изготавливаются в виде комплектных КТП, работающих в автоматическом режиме. Комплектные трансформаторные подстанции изготавливаются в специальных блочных сооружениях, предотвращающих несанкционированное проникновение к оборудованию посторонних лиц.
Со времени своего изобретения до современных конструкций трансформаторы прошли длительный период своего совершенствования и развития. Конструкторы ведущих стран продолжают дальнейшее совершенствование конструктивного устройства трансформаторов, повышающих их КПД и снижающих потери электрической энергии холостого хода и нагревании оборудования. Многие электротехнические компании предлагают широкий выбор отечественных и импортных промышленных и бытовых трансформаторов.