Grâce aux progrès des technologies à faibles pertes, la limite supérieure de puissance des transformateurs immergés dans l'huile à refroidissement automatique augmente. Les transformateurs d'une puissance nominale allant jusqu'à 40 000 kVA peuvent désormais bénéficier de ce système. Les avantages de cette méthode incluent l'absence de consommation d'énergie auxiliaire pour les ventilateurs, l'absence de bruit de ventilation et la possibilité de monter les radiateurs directement sur la cuve du transformateur ou de les installer collectivement à proximité. Les transformateurs immergés dans l'huile à refroidissement automatique sont faciles à entretenir et peuvent fonctionner en continu à pleine puissance nominale. L'utilisation de radiateurs à panneaux extensibles permet de se passer de conservateur d'huile et de concevoir un transformateur entièrement étanche, réduisant ainsi davantage la maintenance. Cette conception est généralement applicable aux transformateurs de distribution de 2 500 kVA et moins.
Les radiateurs à air utilisent des ventilateurs pour modifier l'écart de température entre l'huile entrant et sortant du radiateur, améliorant ainsi l'efficacité du refroidissement, réduisant le nombre de radiateurs nécessaires et minimisant l'encombrement. Les transformateurs d'une puissance de 8 000 kVA et plus peuvent opter pour un refroidissement par air. Cependant, ce système génère du bruit et nécessite une alimentation auxiliaire pour les ventilateurs. Lorsque les ventilateurs sont arrêtés, le transformateur peut fonctionner en mode d'auto-refroidissement, mais sa puissance de sortie est alors réduite aux deux tiers de sa puissance nominale. Pour les radiateurs tubulaires, deux ventilateurs peuvent être installés par radiateur. Pour les radiateurs à panneaux, des ventilateurs à haut débit peuvent être utilisés pour une ventilation centralisée, ou un seul ventilateur peut alimenter plusieurs groupes de radiateurs.
Plusieurs points sont à noter concernant les méthodes de refroidissement par huile forcée :
(1) En cas de panne de la pompe à huile et des ventilateurs, le transformateur ne peut pas fonctionner, même à vide. Il est donc nécessaire de prévoir deux sources d'alimentation indépendantes pour les refroidisseurs.
(2) Les pompes à huile submersibles doivent éviter tout frottement entre le stator et le rotor. En cas de frottement, des particules métalliques pourraient pénétrer dans les enroulements et provoquer des pannes. La conception du circuit d'huile doit empêcher la pompe submersible de générer une dépression, car celle-ci pourrait aspirer de l'air et compromettre l'isolation.
(3) Le refroidissement par huile forcée entraîne une élévation de température de surface de l'huile plus faible ; par conséquent, la température de surface de l'huile ne doit pas être utilisée pour estimer l'élévation de température des enroulements. Ceci est particulièrement vrai pour le refroidissement par eau et huile forcée, où l'élévation de température de surface de l'huile reste très faible même lorsque l'élévation de température des enroulements approche la limite spécifiée.
(4) Pour les transformateurs à très haute tension refroidis par huile forcée, des mesures doivent être prises pour prévenir les décharges par écoulement d'huile. La conception des passages d'huile dans les enroulements doit éviter les turbulences, limiter la vitesse d'écoulement, utiliser une huile de résistivité appropriée, garantir des surfaces d'isolation lisses et prévoir un volume suffisant dans le noyau pour la dissipation des charges. Ceci permet d'éviter que l'électrisation par écoulement d'huile ne dégénère en décharge par écoulement d'huile. Lors du démarrage des refroidisseurs, ceux-ci doivent être activés séquentiellement jusqu'à ce que le nombre requis soit en service.
(5) Lors de la sélection de refroidisseurs de grande capacité, assurez-vous que le flux d'huile ne court-circuite pas et que l'huile refroidie puisse atteindre les enroulements.
(6) Pour les refroidisseurs d'eau, la qualité de l'eau doit être prise en compte. Les impuretés présentes dans l'eau de refroidissement peuvent obstruer le refroidisseur et réduire son efficacité de dissipation thermique. La pression de l'eau ne doit pas dépasser la pression de l'huile.
(7) Pour les transformateurs à air refroidis par huile forcée installés près de cloisons, les cloisons doivent être à au moins 3 mètres des refroidisseurs pour éviter d'obstruer la libre circulation de l'air.
Lors du choix entre un refroidissement par radiateur ou par air forcé avec huile, il convient de noter que si la pompe à huile est arrêtée, le transformateur peut fonctionner à 80 % de sa capacité nominale. Si la pompe et les ventilateurs sont arrêtés, il peut fonctionner à 60 % de sa capacité nominale, sous réserve d'un espace d'installation suffisant.
