Автотрансформаторы, как правило, устанавливаются на мощных узловых подстанциях районных сетей и предназначены для связи сетей двух номинальных напряжений. От шин среднего напряжения таких подстанций, обычно, получают электроэнергию целые районы с большим числом потребителей. Изображение автотрансформатора в принципиальной электрической схеме сети при наличии устройства РПН (регулирование напряжения под нагрузкой) представлено на рис. 6.
Автотрансформатор (АТ) имеет последовательную обмотку (П), общую (О) и обмотку низшего напряжения (Н).
Обмотки последовательная и общая электрически соединены друг с другом и пронизываются общим магнитным потоком, тогда как обмотка низшего напряжения связана с ними только магнитной связью, что отражено на рис. 6.
а)
| 
б)
|
Рис. 6. Автотрансформатор.
а) изображение автотрансформатора в электрических схемах;
б)схема соединения обмоток автотрансформатора
Автотрансформаторы характеризуются двумя значениями мощности: номинальная – это предельная мощность, которая может быть передана со стороны высшего напряжения (
), типовая – мощность последовательной обмотки (
). Расчётная мощность общей обмотки также равна типовой мощности, а обмотка низшего напряжения рассчитывается на мощность меньшую или равную типовой. Связь между номинальной и типовой мощностью АТ определяется выражением
,
где a– коэффициент выгодности автотрансформатора:
.
Чем меньше коэффициент выгодности, тем автотрансформатор более экономичен по сравнению с трёхобмоточным трансформатором. В электрических сетях с 
a=0,25; 0,4; 0,5.
При расчёте электрических сетей автотрансформаторы учитываются схемами замещения (рис. 7). Полная схема замещения автотрансформатора имеет вид трёхлучевой звезды, где 
– активные сопротивления соответствующих обмоток высшего, среднего и низшего напряжений учитывают потери активной мощности на нагрев обмоток; 
– соответственно индуктивные сопротивления обмоток учитывают индуктивную мощность на потоки рассеяния.
Рис. 7. Полная схема замещения автотрансформатора
Намагничивающая ветвь подключается со стороны питающей обмотки, при этом 
– активная проводимость обусловлена потерями активной мощности на нагрев магнитопровода, а 
– реактивная проводимость определяет магнитный поток взаимоиндукции обмоток.
Все параметры схемы замещения приведены к номинальному напряжению обмотки высшего напряжения. Для расчёта действительных значений напряжений и токов в обмотках среднего и низшего напряжений в схему включаются идеальные трансформаторы (трансформаторы без потерь мощности), которые учитывают коэффициент трансформации в режиме холостого хода.
Автотрансформаторы характеризуются следующими каталожными данными [1, 2, 3]:
– номинальная мощность, МВА; 
– номинальные линейные напряжения соответственно обмоток высшего (ВН), среднего (СН), низшего (НН) напряжения, кВ, т.к. параметры схемы замещения отнесены к напряжению обмотки ВН, то в дальнейших расчётах 
, напряжения заданы при холостом ходе трансформатора; 
– максимальное число положительных и отрицательных по отношению к основному выводу обмотки ВН регулировочных ответвлений, 
– относительное значение изменения напряжения в процентах от 
, приходящееся на одно ответвление;
– суммарные потери короткого замыкания для двух обмоток, кВт; 
– напряжения короткого замыкания, %. 
– потери холостого хода, кВт; 
– ток холостого хода, %.
Для АТ проводят три опыта короткого замыкания, в каждом участвуют две обмотки. Например, при коротком замыкании на выводах обмотки СН, разомкнутой обмотке НН и подключении к источнику выводов обмотки ВН замеряются значения 
и 
при протекании по обмоткам ВН и СН номинальных токов. Следовательно, величины и отнесены к автотрансформатора. Если в опыте короткого замыкания участвует обмотка низшего напряжения, по обмоткам протекают токи, соответствующие номинальной мощности обмотки НН, т.е. типовой мощности автотрансформатора. Следовательно 
и 
– отнесены к типовой мощности, поэтому указанные величины приводят к номинальной мощности АТ;
Используя каталожные данные автотрансформатора, проводят расчёт параметров схемы замещения.
При определении активных сопротивлений возможны два случая:
1. В справочных данных приведены три величины потерь короткого замыкания (кз):
.
Здесь 
– потери к.з., отнесённые к номинальной мощности АТ;
– потери кз, отнесённые к типовой мощности АТ; a– коэффициент выгодности.
Потери короткого замыкания в каждой обмотке автотрансформатора рассчитываются:
Затем вычисляют активные сопротивления схемы замещения:
(1)
2. В справочных данных приведено одно значение потерь короткого замыкания . По нему определяют суммарное активное сопротивление двух обмоток:
Мощность обмотки высшего напряжения равна номинальной мощности автотрансформатора, а мощность обмотки низшего напряжения составляет от неё не более 50%. При наличии магнитной связи активные сопротивления в схеме замещения обратно пропорциональны мощностям соответствующих обмоток:
а для обмотки НН 
Для расчёта индуктивных сопротивлений используют напряжения короткого замыкания. Заданные в каталожных данных напряжения 
и 
предварительно должны быть приведены к номинальной мощности АТ.
и 
.
