设备在运行过程中可能会承受大气过电压、操作过电压和持续工频过电压的作用，因此需用这三种高电压来检验电气设备的绝缘性能。这三种高电压均需利用
试验变压器在原理上与电力变压器并无区别，但在性能及结构特点、主要技术方面的要求和结构型式等方面又与电力变压器有所不同。
1、试验变压器电压高而容量小。其二次标称电压根据被试品所要求的试验电压而定。单台试验变压器的电压等级可达750kV及以上；电压超过750kV的试验变压器，一般会用多台串级式结构。试验变压器的二次电流根据通过被试品的电流来确定，一般为0.1～1A。但用于电缆和大型电动机绝缘试验的试验变压器，其二次电流可达数安。试验变压器由于电压高，高压绕组要采用较厚的绝缘及较宽的油间隙距离，因而试验变压器的漏抗较大。
3、试验变压器不会受到大气过电压及操作过电压的侵袭，因此，其绝缘可采取较小的安全系数。例如500～750kV的试验变压器，其5min试验电压仅比标称电压高10～15%。
4、试验变压器的持续上班时间较短，不会过热，不必采用复杂的冷却系统。试验变压器除用于对外绝缘污秽试验、线路电晕试验以及进行电缆试验外，一般多为30min 或1h短时工作制。
6、由于电压波形影响试验结果，故而要求试验变压器的波形畸变尽可能小，因此试验变压器必须选用优质铁芯和较低的磁通密度。
7、为减少对局部放电试验的干扰。试验变压器本身的局部放电电压应足够高，因此需采取了合理的绝缘结构和完善的绝缘处理工艺。
试验变压器输出电压波形应尽量接近正弦波。为减少由于空载电流的谐波分量通过调压器与变压器的阻抗后，产生谐波电压而引起电压波形畸变。磁通密度应选在铁芯磁化曲线的直线段；同时要选用波形畸变小的调压设备、必要时可加设滤波装置。
试验变压器的二次电流一般为容性电流、当二次电流流经调压器和试验变压器的阻抗时，将导致输出电压超过由电压比所确定的数值、所以试验变压器的阻抗电压不宜太大，否则可能会影响测试结果的准确性，同时还会降低试验设备的短路容量。但如阻抗电压太小，被试品击穿或闪络时，短路电流可能增大。单台试验变压器的阻抗电压一般为4.5～10%，组成多台串级时，则可达30～40%。
这种型式是将二次绕组的一端用高压套管引出，另一端接地或用低压套管引出。铁芯为单相单柱旁轭式。高压绕组为分段式(或圆筒式)、低压绕组为圆筒式、高压绕组在外，低压绕组在内。高压绕组对地是按全电压绝缘的。这种型式多适用于200～300kV 以下的试验变压器。
这种型式的高压绕组两端都用高压套管引出。铁芯是单相双柱式。低压绕组仅绕套在一个柱上，而高压绕组分成两部分绕套在两个柱上，进行串联结线、高压绕组的中点与铁芯相连，其两端点(A，X)各经一个高压套管引出。X端接地，高压绕组对地是按全电压的一半来考虑绝缘的。这种结构可减轻变压器内绝缘的负担。故适用于500～750kV以上的串级试验变压器。
这种结构型式是用绝缘筒(通常为酚醛纸筒或环氧玻璃纤维筒)代替油箱和两个高压套管。绝缘筒既作为容器又作为外绝缘。其铁芯也带二分之一高压电压，需用绝缘支柱对地绝缘。但其铁芯结构与双套管式不同、两个柱不是左右排列、而是上下排列。高压绕组的高压端A与金属上盖连在一起、接地端X以及低压绕组的两端a、x均从底座引出。这种结构型式体积小、重量轻，常用于250kV及以下的试验变压器。