Методе хлађења енергетских трансформатора са уроњеним уљем могу се поделити у неколико типова на основу њиховог капацитета: самохлађење потопљено у уље, ваздушно хлађење потопљено у уље, ваздушно хлађење са принудном циркулацијом уља, водено хлађење са принудном циркулацијом уља итд. детаљно објаснио Кизхенг Елецтриц:
1. Самохлађење уроњено у уље
Систем за самохлађење уроњен у уље нема посебну опрему за хлађење. Уље природно циркулише унутар трансформатора, а топлота коју емитују гвоздено језгро и намотај се преноси на зид резервоара за уље или радијатор кроз конвекцију уља. Према величини капацитета трансформатора, може се поделити у три различите структуре:
1) Глатки зид кутије. Трансформатори са веома малим капацитетима усвајају ову структуру, где је кућиште заварено челичним плочама, а зидови су потпуно глатки;
2) Зид кутије типа ребра за дисипацију топлоте. Заваривање неких ребара за расипање топлоте на глатком зиду кутије проширује подручје у контакту са ваздухом, што га чини погодним за трансформаторе са нешто већим капацитетом
3) Хлађење топлотним цевима или радијаторима. За трансформаторе већег капацитета, ради повећања расхладне површине резервоара за уље, ван резервоара се уграђује неколико радијатора. Радијатори су скуп цеви за дисипацију топлоте са горњим и доњим заглављем, који су повезани са резервоаром за уље преко прирубница и представљају одвојиве компоненте.
Када трансформатор ради, уље у резервоару се загрева услед загревања гвозденог језгра и намотаја. Вруће уље се подиже до врха резервоара и затим улази у цев за дисипацију топлоте кроз горњи улаз цеви за расипање топлоте. Спољна површина цеви за дисипацију топлоте долази у контакт са спољним хладним ваздухом, хладећи уље. Хладно уље се спушта унутар цеви за дисипацију топлоте и тече у доњи део резервоара за уље трансформатора са доњег краја цеви, аутоматски циркулишући проток уља да ефикасно охлади језгро трансформатора и намотај.
Систем за самохлађење уроњен у уље има једноставну структуру и високу поузданост и широко се користи у трансформаторима са капацитетом мањим од 10000 кВА.
Пут протока уља саморасхладног трансформатора уроњеног у уље
1 резервоар за гориво; 2 гвоздена језгра и намотаји; 3 цеви за дисипацију топлоте
2. Ваздушно хлађен у уљу
Ваздушно хлађен систем за хлађење уроњен у уље, познат и као природна циркулација уља или систем за принудно хлађење ваздухом. Инсталира један до неколико вентилатора поред сваког радијатора у резервоару за уље трансформатора, мењајући природну конвекцију ваздуха у принудну конвекцију како би се повећао капацитет расипање топлоте радијатора. У поређењу са системима за самохлађење, може побољшати ефикасност хлађења за 150% до 200%, што је еквивалентно повећању излазног капацитета трансформатора од 20% до 40%.
Када је оптерећење мало, вентилатор се може зауставити и трансформатор може радити у режиму самохлађења. Када оптерећење пређе одређену вредност, као што је 70% називног оптерећења, вентилатор се може аутоматски пустити у рад. Ова метода хлађења се широко користи у трансформаторима средњег капацитета изнад 10000кВА.
3. Принудна циркулација уља са ваздушним хлађењем
Систем за хлађење ваздушним хлађењем са принудном циркулацијом уља користи се за трансформаторе великог капацитета. Овај систем хлађења је заснован на систему са ваздушним хлађењем уроњеним у уље, са потопљеном уљном пумпом инсталираном на спојном цевоводу између главног кућишта резервоара за гориво и хладњака (познатог и као хладњак) са вентилатором. Када пумпа за уље ради, она приморава уље у резервоару да се усисава у радијатор са врха, а затим улази у резервоар са дна трансформатора, постижући принудну циркулацију уља. Ефекат хлађења је повезан са брзином циркулације уља.
4. Водено хлађење принудне циркулације уља
Систем за хлађење воде са принудном циркулацијом уља састоји се од потопљених пумпи за уље, хладњака за уље, нафтовода, цевовода расхладне воде итд. У току рада, уље у горњем делу трансформатора се усисава уљном пумпом и под притиском, тера уље. да прође кроз хладњак уља. За хлађење уља користи се расхладна вода. Стога се у овом систему хлађења топлота из гвозденог језгра и намотаја прво преноси на уље, а топлота из уља се затим преноси на воду за хлађење. Ова метода хлађења има добар ефекат, али су захтеви за заптивање трансформатора веома високи, а притисак уља током процеса хлађења мора бити већи од притиска расхладне воде.