Netzverteiltransformatoren für Netz- und Punktverbundnetze

In Gewölben untergebracht
Netztransformator, die Verteilungstransformatoren für Netz- und Punktverteilungsnetze sind, sind große dreiphasige Einheiten.

Laut ANSI C57.12.40 - 1982 werden Netzgeräte in der Regel als Gewölbe- oder U-Bahn-Typ kategorisiert:

• Gewölbe-Transformator: Geeignet für gelegentliche Tauchbetriebsbedingungen.

• U-Bahn-Transformator: Geeignet für häufigen oder kontinuierlichen Tauchbetrieb.

Netztransformator werden auch in Gebäuden, typischerweise im Keller, eingesetzt. In solchen Fällen können Gewölbe-Transformator verwendet werden, vorausgesetzt, dass der Raum dafür ordnungsgemäß gebaut und gesichert ist. Versorgungsunternehmen können auch Trocken-Transformator und Transformator mit weniger brennbaren Isolierölen wählen.

Technische Merkmale

Ein Netztransformator ist mit einem dreiphasigen Primärseitenschalter ausgestattet, der in der Lage ist, den Primärseitenanschluss zur Erde zu öffnen, schließen oder kurzschließen. Die Standard-Sekundärspannungen betragen 216Y/125 V und 480Y/277 V. Tabelle 1 unten listet die Standard-Spezifikationen auf.

Transformator mit einer Nennleistung von 1000 kVA oder weniger haben einen Impedanzwert von 5%; für jene mit einer Nennleistung, die 1000 kVA übersteigt, beträgt die Standardimpedanz 7%.
Das Verhältnis von Blindwiderstand zu Wirkwiderstand (X/R) liegt in der Regel zwischen 3 und 12. Transformator mit niedrigerer Impedanz (wie z.B. 4%-Impedanz) zeigen geringere Spannungsabfälle und höhere Sekundärseite-Fehlerströme. (Höhere Sekundärseite-Fehlerströme sind nützlich, um Fehler im Netz zu beseitigen.) Allerdings geht eine niedrigere Impedanz mit höheren Zirkulationsströmen und schlechterer Lastausgleich zwischen Transformator einher.

Transformator mit einer Nennleistung von 1000 kVA oder weniger haben einen Impedanzwert von 5%; für jene mit einer Nennleistung, die 1000 kVA übersteigt, beträgt die Standardimpedanz 7%. Das Verhältnis von Blindwiderstand zu Wirkwiderstand (X/R) liegt in der Regel zwischen 3 und 12. Transformator mit niedrigerer Impedanz (wie z.B. 4%-Impedanz) zeigen geringere Spannungsabfälle und höhere Sekundärseite-Fehlerströme. (Höhere Sekundärseite-Fehlerströme sind nützlich, um Fehler im Netz zu beseitigen.) Allerdings geht eine niedrigere Impedanz mit höheren Zirkulationsströmen und schlechterer Lastausgleich zwischen Transformator einher.

Erdschaltungen 
Die meisten Netztransformator sind Delta-Erde-Stern verbunden. Durch das Blockieren des Nullfolgenstroms hält diese Verbindung den Erdstrom auf den Primärkabeln auf einem niedrigen Niveau. Daher kann ein hochsensibler Erdfehlrelais am Unterstationsschaltgerät verwendet werden. Das Blockieren des Nullfolgenstroms reduziert auch den Strom auf den Kabelneutralen und Kabelschläuchen, einschließlich Nullfolgenharmonischen, hauptsächlich dem dritten Harmonischen. Bei einem Primärleitung-Erdefehler fällt der Speiseleitschaltkreis aus, jedoch werden die Netztransformator den Fehler weiterhin speisen, bis alle Netzschutzgeräte wirken (und einige könnten fehlfunktionieren). An diesem Punkt speisen die Netztransformator den Primärspeisestrom als unerdführendes System.
In einem unerdführenden System verursacht ein einphasiger Leitung-Erdefehler eine Neutralpunktverschiebung, die die Phasen-neutral-Spannung der nicht defekten Phasen auf die Phasen-zu-Phasen-Spannung anhebt. Nicht-Netzlasten, die phasen-neutral angeschlossen sind, werden dieser Überspannung ausgesetzt. Einige Netze verwenden die Stern-Erde-Stern-Erde-Verbindungsart.

Diese Verbindung ist besser geeignet für kombinierte Speiser. Bei einem Primärleitung-Erdefehler fällt der Speiseleitschaltkreis aus. Für den Rückflussstrom zum Primär durch das Netz bietet die Stern-Stern-Verbindung immer noch einen Erde-Referenzpunkt, was die Wahrscheinlichkeit von Überspannungen reduziert. Die Stern-Erde-Stern-Erde-Verbindung verringert auch die Wahrscheinlichkeit von Ferroresonanz, wenn der Transformator einpolig geschaltet wird.
Die meisten Netztransformator sind Kern-Typ, wobei die Kernstruktur entweder dreibeinig (dreiphasig, dreispaltig) oder fünfbeinig (dreiphasig, fünfspaltig) sein kann. Der dreibeinige Kern, ob gestapelt oder gewickelt, ist für eine Delta-Erde-Stern-Verbindung geeignet (aber nicht für eine Stern-Erde-Stern-Verbindung aufgrund von Behältererwärmungsproblemen). Ein fünfbeiniger Kern-Transformator ist für beide oben genannten Verbindungstypen geeignet.