पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर, जिन्हें सामान्यतः "पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर" या सिर्फ "पृथ्वी इकाई" के रूप में जाना जाता है, सामान्य ग्रिड संचालन के दौरान बिना लोड की स्थिति में काम करते हैं और शॉर्ट-सर्किट दोष के दौरान ओवरलोड होते हैं। भरण माध्यम के आधार पर, उन्हें आमतौर पर तेल-निमज्जित और शुष्क-प्रकार के दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है; चरणों के आधार पर, वे तीन-चरण या एकल-चरण पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर हो सकते हैं।
एक पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर एक आर्टिफिशियल न्यूट्रल बिंदु बनाता है जिसके लिए एक पृथ्वी रिसिस्टर जोड़ा जाता है। जब प्रणाली में एक पृथ्वी दोष होता है, तो यह सकारात्मक और नकारात्मक-अनुक्रम धारा के लिए उच्च प्रतिरोध प्रस्तुत करता है, लेकिन शून्य-अनुक्रम धारा के लिए कम प्रतिरोध, जिससे पृथ्वी दोष संरक्षण का विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित होता है। पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर का सही और विवेकपूर्वक चयन छोटे सर्किट के दौरान आर्क के निर्मूलन, विद्युत चुंबकीय संहति अतिवोल्टेज के निर्मूलन, और विद्युत ग्रिड के सुरक्षित और स्थिर संचालन के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर का चयन निम्नलिखित तकनीकी मानकों पर आधारित समग्र मूल्यांकन किया जाना चाहिए: प्रकार, निर्धारित क्षमता, आवृत्ति, वोल्टेज और धारा रेटिंग, आइसोलेशन स्तर, तापमान वृद्धि गुणांक, और ओवरलोड क्षमता। पर्यावरणीय स्थितियों को भी ध्यान में रखना चाहिए, जिनमें वातावरणीय तापमान, ऊंचाई, तापमान विकार, प्रदूषण की गंभीरता, भूकंप की तीव्रता, हवा की गति, और आर्द्रता शामिल हैं।
जब प्रणाली का न्यूट्रल बिंदु सीधे ऐक्सेस किया जा सकता है, तो एक एकल-चरण पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर पसंद किया जाना चाहिए; अन्यथा, एक तीन-चरण पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर का उपयोग किया जाना चाहिए।
पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर की क्षमता का चयन
पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर की क्षमता का चयन उसके प्रकार, न्यूट्रल बिंदु से जुड़े उपकरणों की विशेषताओं, और द्वितीयक भाग पर लोड की उपस्थिति पर निर्भर करता है। आमतौर पर, न्यूट्रल-संबंधित उपकरणों (जैसे, आर्क समाप्ति कुंडल) की क्षमता की गणना में पर्याप्त मार्जिन शामिल किया जाता है, इसलिए चयन के दौरान अतिरिक्त डेरेटिंग या सुरक्षा गुणांक की आवश्यकता नहीं होती।
प्रकाश संश्लेषण स्टेशनों में, पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर का द्वितीयक भाग आमतौर पर सहायक लोड को आपूर्ति करता है। इसलिए, लेखक द्वितीयक लोड की उपस्थिति में पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर की क्षमता को कैसे निर्धारित किया जाए, इसका संक्षिप्त विवरण प्रस्तुत करता है।
इस स्थिति में, पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर की क्षमता मुख्य रूप से न्यूट्रल बिंदु से जुड़े आर्क समाप्ति कुंडल की क्षमता और द्वितीयक लोड की क्षमता पर आधारित होती है। गणना 2-घंटे की निर्धारित अवधि के आधार पर आर्क समाप्ति कुंडल की क्षमता के बराबर की जाती है। महत्वपूर्ण लोडों के लिए, क्षमता निरंतर संचालन समय के आधार पर भी निर्धारित की जा सकती है। आर्क समाप्ति कुंडल को उत्प्रेरक शक्ति (Qₓ) के रूप में और द्वितीयक लोड को सक्रिय शक्ति (Pf) और उत्प्रेरक शक्ति (Qf) के रूप में अलग-अलग गणना की जाती है। गणना का सूत्र निम्नलिखित है:

जब शून्य-अनुक्रम धारा के विपरीत-दिशा सक्रिय घटक पर आधारित पृथ्वी दोष संरक्षण का उपयोग किया जाता है, तो आर्क समाप्ति कुंडल के प्राथमिक या द्वितीयक भाग पर एक उचित मूल्य का पृथ्वी रिसिस्टर जोड़ा जाता है ताकि पृथ्वी संरक्षण की संवेदनशीलता और चयन शुद्धता में सुधार किया जा सके। हालांकि यह रिसिस्टर संचालन के दौरान सक्रिय शक्ति उपभोग करता है, लेकिन इसका उपयोग समय छोटा होता है और परिणामस्वरूप धारा की वृद्धि छोटी होती है; इसलिए, पृथ्वी ट्रांसफॉर्मर की क्षमता में अतिरिक्त वृद्धि की आवश्यकता नहीं होती।