Al cortar o agregar vueltas de derivación desde o hacia el devanado de derivación, la impedancia del transformador cambiará con diferentes posiciones de derivación debido a los cambios en la trayectoria del flujo magnético de enclavamiento y el flujo magnético de fuga con el devanado. Por supuesto, los diseñadores de sistemas auxiliares esperan que los cambios en la relación de voltaje del transformador no afecten el tamaño de su impedancia. Sin embargo, lo único que pueden hacer los diseñadores de transformadores es minimizar estos cambios de impedancia o hacer que las características de impedancia del transformador diseñado sean aceptables para los diseñadores de sistemas auxiliares, en lugar de aumentar la dificultad del diseño del sistema auxiliar. También cabe señalar que si se requiere que el diseñador del transformador tome medidas para cumplir con las características de impedancia, esto puede causar un aumento en el costo de diseño inicial del sistema. Por lo tanto, la consideración general debe basarse en las necesidades del sistema. La magnitud y sensibilidad de la impedancia del transformador que cambia con la posición de la toma dependen de la estructura del devanado y de la posición del segmento de la línea de toma.
Si el espacio ocupado por el segmento de línea de derivación se puede comprimir al mínimo, se pueden minimizar los cambios de impedancia causados por diferentes posiciones de derivación. El espacio ocupado por el segmento de la línea de derivación se puede comprimir aumentando la densidad de corriente de las vueltas de derivación. El aumento de la densidad de corriente del segmento de la línea de derivación está limitado por el aumento de temperatura de estos segmentos. Como el segmento de la línea de derivación puede ser un área de punto caliente en el devanado, es necesario asegurarse de que el aumento de temperatura de estos segmentos no exceda el aumento de temperatura del cuerpo del devanado. Si es necesario configurar canales de aceite de refrigeración para limitar el aumento de temperatura de estos segmentos de línea, el espacio ocupado por estos canales de aceite de refrigeración compensará el espacio ahorrado al aumentar la densidad de corriente de las vueltas de alambre. Los diseñadores de transformadores generalmente necesitan controlar el aumento de temperatura del segmento de la línea de derivación para que sea menor que el aumento de temperatura del cuerpo del devanado. En el diseño del cuerpo de bobinado, los diseñadores pueden utilizar el método de ajustar el número de vueltas de cada torta de alambre para cambiar el número total de tortas de alambre en el devanado, o establecer conductos de aceite de enfriamiento radiales entre cada torta de alambre o cada dos tortas de alambre. En la sección de roscado, el número de vueltas de cada torta de alambre debe garantizar que el cable de roscado esté ubicado en la posición adecuada fuera de la torta de alambre. Por lo tanto, una vuelta de roscado debe poder envolver un número par de tortas de alambre y al menos dos tortas de alambre. En comparación con la estructura de configuración del segmento de la línea de derivación en el devanado de alto-voltaje, enrollar todas las vueltas del cableado en un solo devanado puede reducir la amplitud de la variación de la impedancia del transformador con la posición de la derivación. Sin embargo, dependiendo de la posición del devanado de la toma, la dirección del cambio en la curva característica de impedancia del transformador puede ser opuesta. La estructura del devanado de la derivación ubicada fuera del devanado principal de alto-voltaje se usa comúnmente en el Reino Unido, y el devanado de alto-voltaje de los transformadores generalmente está conectado en estrella y se usa para estructuras no completamente aisladas. Cuando se utiliza esta estructura, las espiras generalmente se componen de dos circuitos paralelos, y el espacio entre las dos ramas paralelas se utiliza para sacar los cables de alto-voltaje. En este caso, es necesario corregir las características de impedancia del transformador en función de la distorsión del flujo de fuga causada por la división entre las dos ramas paralelas, lo que puede resultar en un componente de impedancia adicional.
En la estructura descrita anteriormente, todas las vueltas de toma están dispuestas de forma lineal, lo que significa que por cada posición de toma adicional, se debe agregar el mismo número de vueltas al circuito. Sin embargo, si todas estas espiras de alambre están dispuestas en un solo devanado, se puede usar una estructura de regulación de voltaje positivo/negativo. Cuando utilice una estructura de regulación de voltaje positivo/negativo, primero conecte las derivaciones al circuito con polaridad negativa, incluso si todas las derivaciones conectadas al circuito generan voltaje para compensar el voltaje de algunos de los devanados principales de alto-voltaje, obteniendo así el voltaje de derivación mínimo en los terminales externos. A medida que aumenta la posición de la derivación, las vueltas de derivación se cortan continuamente de la línea hasta que todos los cables de derivación se cortan de la línea y alcanzan la posición de derivación media. Luego, conecte las derivaciones a la línea con polaridad positiva, elevando gradualmente la posición de derivación del transformador hasta que todas las derivaciones estén conectadas con polaridad positiva para alcanzar la posición de derivación de voltaje más alto. La ventaja de la estructura de regulación de voltaje positivo y negativo es que puede reducir el tamaño real del devanado de la toma y el voltaje en todo el rango de la toma. Reducir el tamaño del devanado de la derivación es beneficioso ya sea que se coloque dentro del devanado de bajo-voltaje o fuera del devanado de alto-voltaje. En la primera estructura, reducir el tamaño del devanado de la derivación puede reducir simultáneamente el diámetro tanto del devanado de alto-voltaje como del devanado de bajo-voltaje. La reducción de impedancia causada por las dos estructuras anteriores no es significativa y, a menudo, se usan en grandes transformadores de alto voltaje-, lo que también puede reducir la cantidad de cables derivadores.
