风冷却器效果和使用寿命将取决于采用冷却元件，国内一般采用管子作冷却元件。
国内外各冷却器制造厂所采用的冷却管主要结构形式有以下五种。
1.铁管外径绕铁片结构
我国大部分风冷却器制造厂传统结构，该结构加工工艺简单，价格低廉。但由于将铁片宽度方向绕在直径较小的铁管表面，导致铁片表面皱折严重，从而加大了风阻，降低了冷却效果，因此一般情况下，散热翅片高度不能超过8mm。
2.铁铝复合管结构
这种结构是在铁管内径开若干垂直槽，并在铁管外套上铝管，再在铝管上进行轧翅。这种结构比铁管绕铁片结构冷却效果好，使用寿命长，并且该结构的管子与冷却器端板连接可采用传统的普通焊接工艺。但这种结构铝管和铁管之间涨接质量将直接影响冷却效果，而且如铁管内径生锈难以清理干净。
3.铝轧翅管结构
这种结构是在铝管内径开若干垂直槽，外壁直接轧翅。冷却管的轧翅高度可达10mm以上，并且每米冷却管的翅片数可达到433片左右。该结构比上述两种结构冷却效果好，耐腐蚀性能强。但是，由于这种结构的铝管与冷却器端板之间必须采用涨管连接，其加工工艺比焊接工艺要复杂得多。
4.紫铜轧翅管结构
这种结构在20世纪80年代末期国内曾采用过一段时间，后因管子价格太高，目前已不采用。
5.椭圆形翼片管结构
椭圆形翼片管是由椭圆形芯管和穿在椭圆形管上的翼片组成的。该结构材质全部为钢质材料，通过热浸镀锌使椭圆管和翼片之间形成致密的金属连接。由于椭圆管截面形状具有适合于流体力学的端面，并且基管外表面积较相同截面积的圆管要多15%左右，因此它的空气阻力约可降低15%～25%，能获得较高的散热效率，是今后管式冷却器优先选用的结构。
二、冷却器管子安装方式
风冷却器管子安装方式有可拆式和集中式两种。根据管子材质不同，冷却管与冷却端板的连接方式不同，一般涨接连接方式适用于铝、铜管作冷却管。这种方式至今已有几十年的使用经验，用户反映基本是好的。1980年西安变压器厂做了铝管涨管结构试验，并对涨管的机械强度和涨接处密封性能进行了轴向拉力试验。
3.3冷却器导风筒
冷却器导风筒主要由变压器风扇、集流器、风筒等组成。
一、变压器风扇
变压器风扇吹风形式有向上吹风式、侧向吹风式和吸风式3种。
1.向上吹风式
向上吹风式，其优点是不会产生热风循环，并且可以充分利用自然通风效应，多带走一部分热量，缺点是占用空间面积过大，不适于在大型变压器上安装，这种安装形式在瑞典ASEA公司生产的变压器用VVAH型冷却器上使用，国外较普遍，国内变压器厂家目前还没有使用。
2.侧向吹风式
侧向吹风式，容易造成热风循环，使冷却容量降低，天津第三发电厂由于变压器温升过高，曾于1978年7月15日实测冷却器温度：环境温度30℃，冷却器进口风温48℃，进口风温高于环境温度18℃，使冷却容量降低。法国ALSTHOM公司的强油循环风冷却器资料介绍：如为吹风而非吸风，则振动要大。加拿大UNIFIN公司资料研究了热风循环问题，提出用钢板把变压器和冷却器间围成一个密闭的通气道，使热空气从通道的顶部流出，但这种方法不便在现场使用。我国80年代以前生产的YF‐80、100、120风冷却器是侧向吹风式，70年代中期大港电厂进口的意大利386MVA/242kV变压器用的300kW冷却器也是侧吹风式。
3.吸风式
吸风式，冷却器中风速分布比较均匀，热空气出口速度比入口空气速度高2.5倍，不易造成热风循环。当冷却器离变压器油箱较近时，冷却器的进口风温会高于环境温度，因为吸风式是空气经过冷却器加热后再经风扇吹出，风扇的工作环境温度等于环境温度加冷却器出口风温，故规定周围空气温度最高为75℃。日本的日立（株）、三菱（株）、法国ALSTHOM公司、加拿大UNIFIN公司、德国GEA公司都采用吸风式冷却器，国内20世纪80年代以后生产的风冷却器也采用吸风式。
据资料报道，同样一台风冷却器的风扇吸风式比吹风式风量要下降6%左右。
二、变压器风扇组成
变压器风扇是由叶轮与三相异步电动机组成，其中风扇的基本尺寸和性能参数（详见第6章）简介如下：
（1）基本尺寸：主要是指叶轮直径（即叶尖直径）。
（2）性能参数：主要为风量、风压、轴功率、效率和噪声。
（3）风扇结构：是采用轴流式叶轮和户外电动机直轴联结的结构。
（4）轴流式叶轮：是由轮毂和叶片组成，材质有：①钢板：轮毂和叶片均用钢板，两者间的联结有焊接和铆接两种；②铝合金板：轮毂和叶片均用铝合金，一般用铆接联结；③玻璃钢（增强玻璃纤维压塑料）：一般为整体成型，其表面型式准确光滑，重量轻；④铸铝合金：能设计成机翼型，空气动力性能可以提高，但重量较大。
（5）三相异步电动机：风冷却器用的电动机有两个特点：①吸风式冷却器的空气先经过冷却器加热后再经过风扇吹出，电动机的工作温度比环境温度要高30℃左右，故ZBK41-008规定“定子绕组的温升限值（电阻法）应不超过45K”，而JB/T9619规定“定子绕组的温升限值（电阻法）应不超过80K”。②风冷却器为户外使用，故ZBK41-008规定“电动机外壳防护等级为IP55”，而JB/T9619规定“电动机外壳防护等级为IP44”。
由于风冷却器的关键参数之一是风冷却器的噪声，而风扇噪声直接影响风冷却器的噪声水平。因此，目前风冷却器的风扇向大风量、低转速、低噪声方向发展。
三、集流器
风扇叶轮的叶片尖端与集流器的间隙，API-661规定为叶轮直径的0.5%，因为通过叶尖间隙的回流会导致风量和风压的迅速下降，使噪声增加，当间隙为叶轮直径的2%时，人们发现效率将下降2%～3%，压头将减少4%～6%。
四、风筒
风筒应有足够高度，以免气流有过大的压降和速度场不均匀，API-661规定气流扩散角来限制风筒高度的最低值，这个角度应不超过45°。为了使气流的速度场比较均匀，API-661规定集流器（D）的总面积至少为管束迎风面积的40%。
3.4冷却器主要附件
冷却器附件主要由油泵、油流继电器、分控箱和蝶阀等组成。
一、变压器油泵
变压器油泵是采用单级离心泵与三相油浸自冷异步电动机直轴联结的全封闭户外结构。
国内外变压器油泵概况：日本帝国电机（株）20世纪90年代前生产的大都是盘式电机油泵，但1992年拆除盘式泵的组装生产作业线，仅保留两台铁心冲卷设备后，大部分油泵都由盘式电机改为普通电机。1992年1月7日西日本贸易株式会社给保定变压器厂来信称“贵厂目前所使用的帝国电机制作所生产的RK38‐150‐b型油泵，不久将终止生产RK型，而将电机型统一为QK型，因此希望贵方从下次订货起尽量由RK38‐150‐b型改为QK22‐150‐b型泵为普通式电机油泵，两种油泵的蜗壳均为钢板焊接。加拿大UNIFIN公司、瑞典ABB公司、德国GEA公司、法国ALSTHOM公司都使用铸造蜗壳普通式电机油泵。国内长春电机公司生产钢板焊接蜗壳盘式电机油泵；浙江尔格科技有限公司生产精铸蜗壳盘式电机油泵，其他厂家如湖南、北京生产的油泵壳体均为钢板焊接。
二、油流继电器
油流继电器是监视强循环冷却器中油泵是否反转，阀门是否打开和油流是否正常的监察装置。也有称油流指示器，安装在油泵上部的油流继电器，变压器用流量指示器等，目前，国内采用的YJ型油流继电器是仿日结构型式，安装在冷却器和油泵之间的联管上，其挡板伸入到联管中。当联管中油流达到一定值时，将挡板冲动，转动轴旋转，其上磁铁带动隔着薄板的另一磁铁使其转动，微动开关的常闭接点被打开，常开接点被闭合，发出正常工作信号，指针指到流动位置，但这种指示器不能直接指出油流量的大小。当油流减小至一定值时，挡板经弹簧作用返回，微动开关发出故障信号。
国内还开发了波纹管流量指示器，它不但起到调节冷却器安装中心距尺寸的软性连接作用，又可作流量指示用。关于油流继电器详细内容在第8章中介绍。
三、分控箱
分控箱也称冷却器的控制系统，亦有称控制箱，内装有接触器，热继电器、控制开关、继电器等。该控制系统有以下功能：
（1）当变压器投入运行时，能自动运行相应数量的冷却器工作，当变压器切除运行时，能自动切除各组运行的冷却器。
（2）当变压器顶层油温，达到规定值时，能自动启动辅助冷却器工作。
（3）当运行的冷却器发生故障时，能自动启动备用冷却器投行。
（4）各冷却器可用控制开关根据冷却器的工作状态来选择。
（5）整个冷却器系统接入两个独立电源，可任选一个为工作电源，另一个为备用电源。
（6）油泵电机和风扇电机设有过负载、短路及断相运行保护功能。当冷却器系统在运行中产生故障时，能发出事故信号。
国外开发的变速感应风冷却器总控制箱，通过改变冷却器中油泵和风扇的转数可进一步降低风冷却器中的辅机损耗率。这种节能型总控制箱与目前常用总控制箱相比具有如下优点：
（1）可大幅度降低轻负荷时的风冷却器中的辅机损耗率。
（2）当变压器在轻负荷时，可降低风冷却器运行的噪声。
（3）可获得均匀的油流量，冷却效率高。
关于控制箱工作原理及结构将在第7章中详细介绍。
四、变压器用蝶阀
其主要安装于变压器与冷却器连接处，当冷却器、油泵等要检修或安装时，防止变压器油从油箱中流出，必须关除蝶阀。当冷却器和油泵运行时，必须打开蝶阀，确保油管畅通。
蝶阀通用材料有钢、铸铁、铝、铜等，真空蝶阀结构用O形圈密封，钢结构蝶阀采用机械密封。
3.5冷却器性能及安装结构
一、冷却器性能技术参数
目前，对于冷却器技术经济指标评价还没有专门指标，在JB/T8315《变压器用强油循环风冷却器》标准中规定了以下几项：
1.辅机损耗率
当冷却器辅机损耗率≤3%时，其计算公式为：
单台冷却器/辅助损耗率＝风机输入功率×台数＋轴泵输入功率
冷却器额定冷却容量×100%
2.声级水平
当额定冷却容量≤125kW时，噪声≤72dB；当额定冷却器容量≥160kW时，噪声≤74dB。
3.冷却器的油流速
额定冷却容量125kW及以下为≤2.5m/s；
额定冷却容量160kW及以上为≤2m/s。
风冷却器又称紧凑型热交换器。由于冷却管相互之间排列紧密，造成风阻大，所以对风扇性能与片式散热器用风机的要求有所不同。用风冷却器的风压较大，一般在100～200Pa之间。由于风冷却器自然循环冷却能力极低，因此200kW风冷却器装有两个风机。经测试，在油泵正常运转时，当一个风机停止运转时，冷却容量为额定冷却容量的60%左右；当两个风机停止运行时，冷却容量下降到额定容量3%，因为风冷却热阻主要在风侧，此时油循环量对冷却容量影响不大。
二、国内外冷却器安装尺寸
冷却器安装时，必须注意以下四点：
（1）安装时，冷却器的重量不能由横向连接管承受，尤其是油泵不能承受不当的外力，只能由专用支承座或支架承重，由拉板加以稳定。
（2）进出油口联管中心距H由变压器设计给出，建议Hmin不少于规定值，Hmax应考虑使上联管的顶部不高出储油柜的最低油位。
（3）直接安装在油箱上的冷却器，其进风面至油箱的距离，规定为800mm，至加强筋不小于600mm，油泵至地面的距离不小于400mm，集中冷却器的进风面至建筑物的距离应大于1200mm，实际上油泵至地面的间距可以缩小到安装、修理所需的最小距离。
（4）冷却器出风面至建筑物的距离，应大于3000mm，如噪声有特殊要求的还应增大距离或采用低噪声冷却器。
