Breu Discussió sobre la Selecció de Transformadors de Terra en Estacions d'Impuls
Els transformadors de terra, sovint anomenats "transformadors de terra" o simplement "unitats de terra", operen en condicions sense càrrega durant el funcionament normal de la xarxa i experimenten sobrecàrrega durant els defectes de curtcircuït. Segons el medi d'ompliment, es classifiquen com a tipus immersos en oli o tipus sec; segons el nombre de fases, poden ser de tres fases o de una fase.
Un transformador de terra crea artificialment un punt neutre per connectar un resistor de terra. Quan ocorre un defecte de terra al sistema, presenta una alta impedància a les corrents de seqüència positiva i negativa, però una baixa impedància a la corrent de seqüència zero, assegurant així el funcionament fiable de la protecció contra defectes de terra. La selecció adequada i racional dels transformadors de terra és molt significativa per l'extinció d'arc durant els curtcircuïts, l'eliminació de les sobretensions resonants electromagnètiques i l'assegurança del funcionament segur i estable de la xarxa elèctrica.
La selecció dels transformadors de terra s'ha d'avaluar de manera integral basant-se en els següents criteris tècnics: tipus, capacitat nominal, freqüència, tensions i intensitats nominals, nivell d'aislament, coeficient de pujada de temperatura i capacitat de sobrecàrrega. També s'han de considerar amb atenció les condicions ambientals, incloent-hi la temperatura ambient, l'altitud, la variació de temperatura, la severitat de la contaminació, l'intensitat sísmica, la velocitat del vent i l'humitat.
Quan el punt neutre del sistema pot accedir-se directament, es prefereix un transformador de terra de una fase; en cas contrari, s'ha d'utilitzar un transformador de terra de tres fases.
Selecció de la Capacitat del Transformador de Terra
La selecció de la capacitat d'un transformador de terra depèn principalment del seu tipus, les característiques de l'equipament connectat al punt neutre i si hi ha càrrega al costat secundari. Generalment, ja s'ha incorporat un marge suficient al càlcul de la capacitat de l'equipament connectat al punt neutre (per exemple, bobina de supressió d'arc), per tant, no cal aplicar cap reducció adicional o factor de seguretat durant la selecció.
En les plantes fotovoltaiques, el costat secundari del transformador de terra sol alimentar càrregues auxiliars. Per tant, l'autor explica breument com determinar la capacitat del transformador de terra quan hi ha una càrrega secundària.
Sota aquesta condició, la capacitat del transformador de terra es determina principalment en base a la capacitat de la bobina de supressió d'arc connectada al punt neutre i la capacitat de la càrrega secundària. El càlcul es realitza utilitzant una durada nominal de 2 hores equivalent a la capacitat de la bobina de supressió d'arc. Per a les càrregues crítiques, la capacitat també es pot determinar en base al temps d'operació continu. La bobina de supressió d'arc es tracta com a potència reactiva (Qₓ), mentre que la càrrega secundària es calcula separant la potència activa (Pf) i la potència reactiva (Qf). La fórmula de càlcul és la següent:
Quan s'utilitza la protecció contra defectes de terra basada en el component activ de la corrent de seqüència zero en direcció inversa, s'afegeix un resistor de terra d'un valor apropiat al costat primari o secundari de la bobina de supressió d'arc per augmentar la sensibilitat i la precisió selectiva de la protecció de terra. Encara que aquest resistor consumeix potència activa durant l'operació, el seu temps d'ús és curt i l'increment resultant de la corrent és petit; per tant, no cal incrementar la capacitat del transformador de terra.
