Jako kluczowy element systemów zasilania, transformatory zanurzone w oleju- pełnią takie funkcje, jak konwersja napięcia, konwersja prądu i konwersja impedancji. Ich zasada działania opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej, zapewniając efektywne przesyłanie i konwersję energii elektrycznej poprzez szereg procesów fizycznych.
Transformator zanurzony w oleju-składa się głównie z żelaznego rdzenia, uzwojeń i oleju izolacyjnego. Żelazny rdzeń jest zwykle wykonany z laminowanych arkuszy stali krzemowej o wysokiej przenikalności magnetycznej. Jego funkcją jest zapewnienie ścieżki o niskiej-reluktancji dla zmiennego pola magnetycznego, redukując straty spowodowane histerezą i prądami wirowymi. Uzwojenia dzielą się na uzwojenia-wysokiego i niskiego-napięciowego, każde z nich jest nawinięte wokół żelaznego rdzenia i wykonane z dobrze-izolowanego drutu. Olej izolacyjny nie tylko zapewnia izolację, ale także rozprasza ciepło powstające podczas pracy transformatora, przenosząc je na ścianki zbiornika oleju na drodze konwekcji.
Kiedy prąd przemienny wpływa do uzwojenia pierwotnego transformatora (po stronie-wysokiego lub niskiego-napięcia), prąd przemienny w przewodzie generuje zmienne pole magnetyczne w żelaznym rdzeniu. Zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya, to zmieniające się pole magnetyczne indukuje siłę elektromotoryczną w sąsiednim uzwojeniu wtórnym. W szczególności, jeśli liczba zwojów w uzwojeniu pierwotnym wynosi N₁, liczba zwojów w uzwojeniu wtórnym wynosi N₂, napięcie pierwotne wynosi U₁, a napięcie wtórne wynosi U₂, wówczas zależność transformacji napięcia transformatora spełnia równanie U₁/U₂=N₁/N₂. Gdy N₁ > N₂, transformator jest transformatorem obniżającym-obniżający poziom; w przeciwnym razie jest to transformator podwyższający-. Prąd jest odwrotnie proporcjonalny do liczby zwojów, to znaczy I₁/I₂=N₂/N₁, zapewniając niemal równowagę pomiędzy mocą wejściową i wyjściową (pomijając straty).
Olej izolacyjny odgrywa wiele ról w działaniu transformatora. Po pierwsze, wypełnia szczeliny pomiędzy uzwojeniami a rdzeniem, poprawiając izolację elektryczną. Po drugie, olej ze względu na dużą pojemność cieplną przekazuje ciepło wytwarzane przez rdzeń i uzwojenia do radiatora poprzez konwekcję naturalną lub obieg wymuszony, utrzymując temperaturę sprzętu w bezpiecznym zakresie. Co więcej,-zanurzona w oleju konstrukcja skutecznie izoluje powietrze, spowalniając starzenie się materiału izolacyjnego.
Transformatory-zanurzane w oleju umożliwiają elastyczną konwersję napięcia poprzez indukcję elektromagnetyczną. Ich wydajność i niezawodność zależą od konstrukcji obwodu magnetycznego rdzenia, współczynnika zwojów uzwojenia oraz właściwości rozpraszania ciepła i izolacji oleju izolacyjnego. Zasada ta sprawia, że transformatory są niezbędnym, podstawowym elementem nowoczesnych sieci elektroenergetycznych, wspierającym stabilny przesył energii elektrycznej od momentu wytworzenia do zużycia.