En voltajes más altos, se utilizan auto-transformadores grandes para interconectar los sistemas de 400kV-500kV con los sistemas de 230kV-275kV o 120kV-145kV (los valores exactos dependen del país que se considere).
Los devanados de AT y MT en un autotransformador están conectados entre sí a diferencia de otros transformadores. El resultado es que el devanado de MT (devanado común) se comparte entre los sistemas de MT y AT. Esto resulta en un transformador más pequeño y menos costoso que si los devanados estuvieran separados como en un transformador convencional de dos devanados. Sin embargo, esto sólo es ventajoso si se utilizan relaciones de tensión relativamente cercanas. Se puede proporcionar un devanado terciario separado conectado en triángulo para la supresión armónica o para el suministro de cargas locales a tensiones más bajas.
Estos autotransformadores son generalmente más complejos que los transformadores elevadores de generador y su diseño dieléctrico es más difícil. Su rendimiento en cortocircuito también debe analizarse cuidadosamente en la fase de diseño, ya que están conectados a grandes sistemas con altas capacidades de fallo por cortocircuito, capaces de alimentar a granel la corriente de fallo durante un cortocircuito en el sistema externo.
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