Kratka rasprava o odabiru transformatora za zemljanje u pomoćnim postajama

Zazemljujući transformatori, često nazivani "zazemljujućim transformatorima" ili jednostavno "jedinicama za zazemljenje", tijekom normalne operacije mreže rade bez opterećenja i iskušavaju preopterećenje tijekom kratičnih grešaka. Prema mediju ispune, najčešće se klasificiraju u uljane i suhe vrste; prema broju faza, mogu biti trofazi ili jednofazi zazemljujući transformatori.

Zazemljujući transformator umjetno stvara neutralnu točku za povezivanje otpornika za zazemljenje. Kada se u sistemu dogodi zazemljena greška, on predstavlja visok impedans za pozitivne i negativne nizove struja, ali niski impedans za nultostrujni niz, time osiguravajući pouzdan rad zaštite od zazemljene greške. Pravilna i racionalna izbora zazemljujućih transformatora ima veliku važnost za ugasište lukova tijekom kratičnih puteva, eliminaciju elektromagnetskih rezonantnih prenapona i osiguravanje sigurne i stabilne operacije električne mreže.

Izbor zazemljujućih transformatora treba cijelovito procijeniti na temelju sljedećih tehničkih kriterija: vrsta, nominirana snaga, frekvencija, nominalni napon i struja, razina izolacije, koeficijent temperaturnog porasta i sposobnost preopterećenja. Također se moraju pažljivo uzeti u obzir okružne uvjete, uključujući okolinu temperaturu, nadmorsku visinu, promjenu temperature, stupanj onesvućenja, intenzitet potresa, brzinu vjetra i vlaga.

Kada se neutralna točka sustava može direktno pristupiti, preferira se jednofazi zazemljujući transformator; inače, treba koristiti trofazi zazemljujući transformator.

Izbor snage zazemljujućeg transformatora

Izbor snage zazemljujućeg transformatora uglavnom ovisi o njegovoj vrsti, karakteristikama opreme povezane s neutralnom točkom i o tome postoji li opterećenje na strani sekundarnog priključka. Općenito, dovoljno margine već je uključeno u izračun snage opreme povezane s neutralnom točkom (npr. duhač), tako da nije potrebno dodatno smanjenje kapaciteta ili faktor sigurnosti tijekom izbora.

U fotovoltaičkim elektranama, sekundarna stranica zazemljujućeg transformatora tipično snabdijevaju pomoćna opterećenja. Stoga autor kraće objašnjava kako odrediti snagu zazemljujućeg transformatora kada postoji sekundarno opterećenje.

Pod ovim uvjetima, snaga zazemljujućeg transformatora uglavnom se određuje na temelju snage duhača povezanog s neutralnom točkom i snage sekundarnog opterećenja. Izračun se vrši koristeći vrijeme trajanja dvije sata ekvivalentno snazi duhača. Za ključna opterećenja, snaga se također može odrediti na temelju kontinuiranog vremena rada. Duhač se posmatra kao reaktivna snaga (Qₓ), dok se sekundarno opterećenje računa odvojeno aktivna snaga (Pf) i reaktivna snaga (Qf). Izraz za izračun glasi:

Korištenjem zaštite od zazemljene greške temeljene na aktivnom dijelu nultostrujne struje u suprotnom smjeru, otpornik odgovarajuće vrijednosti dodaje se na primarnu ili sekundarnu stranicu duhača kako bi se unaprijedila osjetljivost i preciznost selektivnosti zaštite od zemljenja. Iako taj otpornik troši aktivnu snagu tijekom rada, njegovo vrijeme korištenja je kratko, a rezultirajući porast struje mali; stoga nije potrebno dodatno povećanje snage zazemljujućeg transformatora.