Як важливий компонент енергосистем, масляні{0}}трансформатори виконують такі функції, як перетворення напруги, струму та імпедансу. Принцип їх дії заснований на законі електромагнітної індукції, що забезпечує ефективну передачу та перетворення електричної енергії через ряд фізичних процесів.
Масляний-трансформатор переважно складається із залізного сердечника, обмоток та ізоляційного масла. Залізний сердечник зазвичай виготовляється з ламінованих листів кремнієвої сталі з високою магнітною проникністю. Його функція полягає в тому, щоб забезпечити низький -реактивний шлях для змінного магнітного поля, зменшуючи гістерезис і втрати на вихрові струми. Обмотки поділяються на обмотки високої-і низької{6}}напруги, кожна з яких намотана навколо залізного сердечника та виготовлена з добре-ізольованого дроту. Ізоляційне масло не тільки забезпечує ізоляцію, але й розсіює тепло, що утворюється під час роботи трансформатора, передаючи його до стінок масляного бака за допомогою конвекції.
Коли змінний струм надходить у первинну обмотку трансформатора (висока-напруга чи низька-напруга), змінний струм у дроті створює змінне магнітне поле в залізному сердечнику. Відповідно до закону електромагнітної індукції Фарадея, це мінливе магнітне поле індукує електрорушійну силу в сусідній вторинній обмотці. Зокрема, якщо кількість витків у первинній обмотці дорівнює N₁, кількість витків у вторинній обмотці дорівнює N₂, первинна напруга дорівнює U₁, а вторинна напруга дорівнює U₂, то залежність трансформації напруги трансформатора задовольняє рівняння U₁/U₂=N₁/N₂. Коли N₁ > N₂, трансформатор є знижуючим-трансформатором; в іншому випадку це крок-трансформатор. Струм обернено пропорційний кількості витків, тобто I₁/I₂=N₂/N₁, забезпечуючи майже рівновагу між вхідною та вихідною потужністю (ігноруючи втрати).
Ізоляційне масло відіграє багато ролей у роботі трансформатора. По-перше, він заповнює проміжки між обмотками та сердечником, покращуючи електричну ізоляцію. По-друге, завдяки високій теплоємності масло передає тепло, що виділяється сердечником і обмотками, до радіатора за допомогою природної конвекції або примусової циркуляції, підтримуючи температуру обладнання в безпечному діапазоні. Крім того, занурена в масло-структура ефективно ізолює повітря, сповільнюючи старіння ізоляційного матеріалу.
Масляні-трансформатори забезпечують гнучке перетворення напруги за допомогою електромагнітної індукції. Їх ефективність і надійність залежать від конструкції магнітного кола сердечника, коефіцієнта витків обмотки, а також від розсіювання тепла та ізоляційних властивостей ізоляційного масла. Цей принцип робить трансформатори незамінним основним компонентом сучасних енергетичних мереж, підтримуючи стабільну передачу електроенергії від виробництва до споживання.